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T-RANSFORMATEUR DE MESURE COMBINE.
La présente invention, due à Monsieur Albert DROUAULT a pour objet un transformateur combiné comprenant un transformateur de tension ayant un noyau magnétique ouvert et rectiligne, et un transformateur de courant ayant au moins un circuit magnétique fermé. Ce transformateur combiné est carac- térisé en ce que, d'une part, l'axe de symétrie du transformateur de courant perpendiculaire au circuit magnétique de ce transformateur est perpendicu- laire à l'axe du noyau magnétique du transformateur de tension et que d'aütre part une enveloppe isolante qui isole le noyau magnétique du transformateur de tension par rapport à son enroulement haute tension se continue suivant une partie toroldale pour l'isolement des enroulements haute et basse tension du transformateur de courant.
En outre, si des armatures métalliques sont introduites dans la couche isolante qui sépare l'enroulement primaire de l'en- roulement secondaire du transformateur de courant pour régulariser la répar- tition du potentiel entre ces deux enroulements, elles sont prolongées dans l'appendice et sont reliées à des points convenablement choisis de l'enroule- ment haute tension du transformateur de tension.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, trois formes d'exécution de l'objet de l'invention.
Le dispositif représenta en élévation et en coupe sur la fig, l, indique la première forme de l'invention. Sur cette figure, 1 représente le circuit magnétique, en forme de tore, du transformateur de courant, autour duquel est réparti régulièrement l'enroulement secondaire 2. L'enroulement primaire 3 de ce transformateur également réparti régulièrement autour du circuit magnétique 1, est figuré par quelques spires qui sont séparées du circuit magnétique et de l'enroulement secondaire par une couche isolante toroidale 4. Cette couche isolante se prolonge à sa partie inférieure par un appendice 5 dont la partie axiale est creuse et contient le noyau magné- .
tique rectiligne 6 du transformateur de tension, l'enroulement basse tension
7 de ce transformateur et un tube 8, isolant ou en métal non magnétique fen-
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du suivant une ou plusieurs génératrices. Les sorties 11 de l'enroulement secondaire 2 du transformateur de courant rejoignent à travers la pièce mé- tallique 10 les enroulements basse tension du transformateur de tension, ou mieux sont enroulées ensemble suivant une hélice sur la face extérieure du tube 8.
Le noyau magnétique rectiligné 6 du transformateur de tension ainsi que son enroulement haute tension 9, son enroulement basse tension et le tube 8 reposent à leur partie inférieure sur une embase 12 en métal magné- tique formant épanouissement polaire.
A la partie supérieure du tube 8 est placée une pièce en métal non magnétique 10 supportant le transformateur de courant. Le flux magnétique issu de l'extrémité supérieure du noyau magnétique 6 du transformateur de tension crée des courants de Foucault dans la pièce 10 qui empêchent ce flux de venir perturber le flux circulant dans le circuit magnétique 1 du trans- formateur de courant.
Les deux transformateurs sont placés à l'intérieur d'une envelop- pe isolante 20, fixée sur un socle 17 suivant une technique connue. Ce so- cle porte les bornes de sortie des enroulements basse tension des transfor= mateurs de courant et de tension ainsi que la sortie haute tension du trans- formateur de tension qui doit être mise à la terre. 18 représente une borne de sortie de l'enroulement basse tension du transformateur de courant ; une borne de sortie de l'enroulement basse tension du transformateur de ten- sion. La partie supérieure de l'enveloppe isolante 20 est surmontée d'une tête métallique-21 qui porte les bornes de raccordement 22, 22' de l'enrou- lement primaire du transformateur de courant au circuit extérieur haute tension.
13 et 14 représentent des armatures métalliques introduites dans la couche isolante 4 qui sépare l'enroulement primaire de l'enroulement se- condaire du transformateur de courant. Suivant une des caractéristiques es- sentielles de l'invention ces armatures se prolongent dans l'appendice 5 et aboutissent respectivement à des points 15, 16 et 15', 16' convenablement choisis de l'enroulement haute tension 9 du transformateur de tension.
Une dernière armature métallique 23 est reliée d'une part à la borne de raccordement 22 et d'autre part, à l'enroulement haute tension 9 du transformateur de tension.
La combinaison des deux transformateurs dans un appareil unique permet d'obtenir par construction une capacité entre les enroulements haute et basse tension du transformateur de tension beaucoup plus élevée que si ce dernier était construit séparément. La puissance réactive alors absorbée assure une compensation plus complète de la puissance magnétisante du trans- formateur de tension permettant à ce dernier de fournir, à tension égale, une puissance de précision plus élevée. Il est, de plus, possible, sans augmen- ter inutilement l'encombrement, de construire avantageusement ce type de transformater de tension à circuit magnétique ouvert pour des niveaux de tension auxquels il est jusqu'ici difficilement adaptable.
Du fait que les armatures 13-14 sont connectées à l'enroulement haute tension 9 du transformateur de tension, la répartition linéaire du gradient de potentiel de fréquence industrielle est fixée radialement et longitudinalement dans le diélectrique commun aux deux appareils par voie électromagnétique, et ceci quelles que soient les capacités entre lés ar- matures.
Par construction, ces capacités étant constituées pour une grande part par;le diélectrique de la portion toroïdale du transformateur de courant, on arrive facilement à en fixer le nombre et la valeur de telle façon que la distribution du,potentiel provenant d'ondes à front raide soit faite linéai- rement entre les armatures et par suite entre les bobines haute tension du transformateur de tension.
Le transformateur de courant exécuté suivant l'invention présente
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donc, sur les transformateurs de courant ordinaires, l'avantage d'une répar- titi on bien déterminée du potentiel dans la couche isolante séparant ses par- ties haute tension et basse tension., On sait en effet que dans un transfor- mateur de courant ordinaire, cette répartition du potentiel ne peut être ré- glée avec exactitude, à la fois radialement et longitudinalement, puisque lès potentiels se répartissent entre les armatures uniquement en fonction de la capacité existant entre armatures voisines.
Un autre avantage de la disposi- tion, suivant l'invention, des bobines haute tension du transformateur de ten- sion sur la face externe de l'appendice 5 réside dans la distribution linéai- re du potentiel à la surface extérieure de l'enveloppe isolante 20. Ceci a pour résultat d'augmenter la valeur de la tension de contournement à sec et sous pluie.
La fige 2 représente, en élévation et en coupe, une autre forme de l'invention dans laquelle les transformateurs de tension et de courant ont respectivement la position inverse de celle qu'ils occupent dans la fige 1.
Dans la fige 2, les mêmes chiffres ont les mêmes significations que dans la fige l.
Suivant cette forme de l'invention, l'enroulement primaire 3 et l'enroulement secondaire 2 du transformateur de courant sont répartis régu- lièrement sur le circuit magnétique 1, mais l'enroulement primaire est bobiné en premier lieu autour du circuit magnétique, et l'enroulement secondaire, convenablement isolé de l'enroulement primaire et du circuit magnétique, se trouve à l'extérieur. L'enroulement secondaire 7 du transformateur de ten- sion se trouve dans le prolongement de-l'enroulement haute tension 9 de ce transformateur, naturellement du côté de l'extrémité de cet enroulement qui est réunie à la masse de l'appareil. Des enroulements de compensation 24 placés concentriquement au noyau magnétique rectiligne limitent la disper- sion entre les enroulements haute et basse tension du transformateur de ten- sion.
La fige 3 représente, en élévation et en coupe, une variante de la fig. 2. Dans la fige 3, les mêmes chiffres ont les mêmes significations que dans les figures précédentes.
Suivant cette forme de l'invention, le circuit magnétique 1 du transformateur de courant, portant l'enroulement secondaire 2, est placé dans un plan perpendiculaire à celui de l'enroulement primaire 3.
Il est bien entendu que l'on ne désire pas se limiter aux formes de réalisation particulières, données simplement à titre d'exemple et sans aucun caractère restrictif. Par conséquent, d'autres variantes ayant même= objet que les dispositions indiquées ci-dessus rentreraient comme elles dans le cadre de l'invention.