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" Disposition et couplage d'enroulements, notam- ment pour transformateurs et bobines d'inductance monophasés de très haute puissance et très haute tension ".
Dans les transformateurs monophasés de très haute puis- sanoe et pour très haute tension, en considération du passage au gabarit des ohemins de fer lors de l'expédition par rail, on est souvent forcé de répartir les enroulements sur plusieurs colonnes. Il est connu de disposer les enroulements sous forme d'enroulements cylindriques à plusieurs couches sur deux colon-
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nes d'un noyau magnétique commun et de les coupler de telle sorte qu'un cylindre d'enroulement d'une colonne soit en série avec un cylindre homologue de l'autre colonne.
L'objet de l'invention est de créer une disposition et un couplage particulièrement avantageux des enroulements dans lesquels l'enroulement haute tension peut être réparti sur un multiple de deux colonnes sans conditions particulières, et où , en particulier les conducteurs de connexion des enroulements entre les colonnes ainsi que les conducteurs d'amenée et de dé- part sont disposés de façon avantageuse au point de vue élec- trique et notamment exigent peu d'encombrement.
Selon l'invention ce résultat est atteint en répartissant l'enroulement haute tension exécuté sous forme de bobinage par couches également sur quatre colonnes, et en exécutant les cou- plages de telle sorte que d'une part les enroulements de deux colonnes voisines sont toujours couplés en parallèle, et que d'autre part les couches d'enroulement couplées en parallèle d'un groupe de colonnes sont couplées en série alternativement avec les couches d'enroulement en regard également couplées en parallèle de l'autre groupe de colonnes.
A l'aide du dessin on expliquera l'invention plus en dé- tail.
La figure 1 représente une disposition d'enroulement dé- favorable avec enroulement par couches 5, 6, 7 et 8 réparties sur quatre colonnes 1 à 4. Ici également se forment deux grou- pes de colonnes, soit les deux enroulements couplés en parallèle 5 et 7 qui sont raccordés à une ligne d'amenée 9, et lès deux enroulements 6 et 8 qui sont couplés de même en parallèle. Les diverses couohes de ces enroulements, que l'on admet pour la simplicité consister seulement en deux couches, sont couplées en série par l'intermédiaire des connexions 10 et 11 avec les enroulements 5 et 7, de telle sorte que la couche d'une colonne
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par exemple la couche 5' de la colonne 1 se trouve alternative- ment en série avec la couche correspondante de l'autre colonne par exemple avec la couche 6'de la colonne 2.
Comme les enroulements des deux groupes de colonnes 1, 3 et 2, 4 sont en parallèle, il faut disposer à partir de la cou- ohe extérieure de l'enroulement 6 une connexion particulière 12 jusqu'au conducteur de sortie 13. A oause de la différence de potentiel régnant par rapport à l'enroulement 7, et de la dis- tance ainsi rendue nécessaire, ce conducteur ne peut pas d'une part être disposé dans le rubanage d'isolement commun des en- roulements, et d'autre part ne peut être disposé que difficile- ment dans l'espace libre de la cuve. Il en résulte une construo- tion désavantageuse du point de vue de la technique des hautes tensions lorsque l'on exécute la disposition des enroulements conformément à la figure 1.
Toutes ces difficultés peuvent être évitées dans la dis- position selon la figure 2 qui reproduit à titre d'exemple une disposition d'enroulement et de connexion selon l'invention.
Les colonnes du noyau magnétique sont ici chiffrées de nouveau 1 à 4. Les quatre parties d'enroulement à haute tension consis- tant en enroulements cylindriques à plusieurs couches réparties sur ces colonnes portent conformément à la figure 1 les désigna- tions 5 à 8. Pour une meilleure compréhension du couplage, dans l'exemple d'exécution représenté, sont indiquées trois couches d'enroulement par exemple 51, 52 et 53 pour l'enroulement 5, 61, 62, 63 pour l'enroulement 6, etc... La longueur des oouohes d'enroulement décroît avec l'augmentation du diamètre vers l'ex- térieur. est la première connexion raccordée par exemple au point neutre 90. Cette connexion est raccordée à la couche d'en- roulement 51 de l'enroulement 5.
Par la connexion 100, la cou- ohe 51 est couplée en parallèle avec la couche 61 de l'enroule- ment 6 disposé sur la colonne 2. A l'autre extrémité, c'est-à-
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dire sur la face terminale inférieure, les deux couches d'en- roulement 51 et 61 sont réunies par la connexion de mise en parallèle 101, tandis que la couche 61 sur cette face est rac- cordée encore avec l'extrémité se trouvant sur la même faoe de la couche d'enroulement 71 de l'enroulement 1 représenté sur la colonne 3 au moyen du conducteur 102, et de plus par l'in- termédiaire de la connexion 103 partant de cette couche 71 avec la couche 81 de l'enroulement 8 qui repose sur la colonne 4.
,
Les deux couches d'enroulement 71 et 81 sont, ainsi que les couches 51 et 61, couplées en parallèle et se trouvent de plus en série avec les couches 51 et 61. A leur extrémité su- périeure les couches 71 et 81 sont reliées ensemble au moyen de la canalisation 104, et couplées en série par l'intermédi- aire d'une connexion 105 venant de la couche 71, et qui conduit à la deuxième couche d'enroulement 62 et l'enroulement 6 est de nouveau, au moyen de la canalisation 106, couplé en parallèle avec la deuxième couche de l'enroulement 52.
Sur l'autre face terminale, les couches 52 et 62 sont reliées par la connexion de mise en parallèle 107, tandis que la connexion 108 provenant de la couche d'enroulement 62 met en série avec oelles-ci les couches d'enroulement 72 et 82 mises en parallèle par la con- nexion de mise en parallèle 109. 110 est une connexion de mise en parallèle pour les couches d'enroulement 72 et 82, sur la face terminale supérieure, et 111 est une connexion de mise en série qui couple en série avec les couches 72 et 82 les couches d'enroulement 53 et 63 qui sont couplées en parallèle par le conducteur 112. 113 est la connexion inférieure des couches d'enroulement 53 et 63, et 114 est la connexion de mise en sé- rie pour les oouches d'enroulement 73 et 83 couplées en paral- lèle au moyen des connexions de mise en parallèle 113 et 116.
Par 13 on désigne le conducteur de raccord relié à la couche d'enroulement 83.
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La figure 3 représente un schéma du montage décrit ci- dessus. Les chiffres de référence y sont choisis en accord avec la figure 2.
Les dispositions d'enroulement selon l'invention ont le grand avantage que le couplage peut être étendu à un multiple quelconque de deux oolonnes dans le cas d'une grande puissance ou de circonstances particulières. Comme entre les parties oou- plées en parallèle des enroulements 5 et 6 ainsi que 7 et 8 il n'existe aucune différence de tension, la fenêtre du noyau peut être réduite à son minimum. Ainsi, non seulement on diminue le poids de l'appareil, mais ses dimensions sont considérablement réduites. Un fait particulièrement important est que aussi bien les connexions de mise en parallèle que les connexions de mise en série peuvent être dans le couplage conforme à l'invention exécutées à l'intérieur du gainage isolant extérieur commun qui embrasse toutes les parties d'enroulement et toutes les co- lonnes.
Le gainage isolant extérieur qui pour les très hautes tensions est nécessaire comme isolement par rapport à la terre, n'est affeoté en aucune façon par ces nouvelles connexions et peut reoevoir la forme géométrique la plus simple. On peut épargner des isolements particuliers pour les connexions de mise en parallèle et pour les connexions en série, puisque ces organes sont maintenant disposés à l'intérieur du rubanage isolant. Mais le plus important est qu'en dehors de l'enroule- ment aucun espace supplémentaire ne devient nécessaire pour ces connexions.
Comme les couches Individuelles de l'enroule- ment décroissent de longueur lorsque leur diamètre augmente, chacune des connexions peut être disposée sur la même face de l'enroulement où elles peuvent s'étager en escalier vers l'ex- térieur, et ainsi former une échelle de tension correspondant au potentiel échelonné des diverses connexions. De plus les connexions sont non seulement commodément accessibles, mais
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