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STRUCTURE ET ISOLEMENT D'ENROULEMENTS DE TRAN SFORMATEURS.
La présente invention est relative à des perfectionnements apportés à la structure d'enroulements de transformateurs à haute tension, et elle s'applique plus particulièrement à l'isolement de transformateurs du type dit "à colonne".
Elle a notamment pour objet de faciliter et d'améliorer le montage, la fixation et l'isolement des enroulements, sans recourir à l'emploi de vernis adhésifs qui sont nuisibles à la pénétration de l'huile dans les matières isolantes, telles que le papier. Un autre objet de l'invention est de faciliter l'accès et la circulation du fluide de refroidissement dans les espaces entre les couches des enroulements.
Conformément à l'invention, les enroulements sont constitués par des bobines en plusieurs couches concentriques, interconnectées tantôt à une extrémité, tantôt à l'autre, et séparées par des cylindres isolants qui comportent chacun une seule collerette disposée à l'une des extrémités.
On décrira à titre d'exemple la réalisation de l'invention en se reportant au dessin annexé sur lequel la fig. 1 est une coupe partielle schématique représentant en élévation les enroulements d'un noyau de transformateur, les figs. 2 et 3 représentant des exemples de réalisation des cylindres à collerette, et les fig. 4 et 5 une variante.
Sur la fig. 1, on voit un noyau 1 en matière magnétique dont l'axe longitudinal est représenté en AA. Des flasques Dl et D2, qui ont la forme habituelle d'anneaux métalliques mobiles, serrés au moyen de vérins non représentés, compriment par l'intermédiaire de cales isolantes appropriées 2 à 10, un enroulement B de basse tension et un enroulement de haute tension,
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constituépar plusieurs couches concentriques H1, H2, H3. La liaison entre ces couches est faite par les connexions 11 et 12, tantôt à une extrémité, tantôt à l'autre; les connexions de départ sont représentées en 13 et 14.
Pour simplifier le dessin, les connexions de départ de l'enroulement B n'ont pas été représentées.
Les cales isolantes 2 à 10 ont la forme d'anneaux qui peuvent comporter des canaux radiaux M disposés de façon à permettre la circulation du liquide réfrigérant.
Les enroulements sont constitués par des galettes superposées al, bl, C1... a3, b3, c3 ... mi, m2, m3, etc... suivant la technique bien connue.
Chaque galette, qui peut être formée par une seule ou par plusieurs spires d'un conducteur isolé de section circulaire ou rectangulaire, est représentée par un rectangle hachurée
L'isolement entre les couches concentriques est renforcé par des cylindres isolants 15., 16, 17, qui comportent respectivement des collerettes transversales C3, C1, C2 disposées à une seule extrémité de chaque cylindre et serrées alternativement en haut et en bas, corme-représenté, entre les cales des bobinages respectifs. On voit que grâce à la disposition alternée des interconnexions 11 et 12, on n'a pas besoin de prévoir sur le cylindre 16 une deuxième collerette C, représentée en traits mixtes ; cela simplifie beaucoup la fabrication des cylindres et réduit sensiblement leur prix.
Pour écarter le danger de rupture des cylindres dans le sens radial, rupture consécutive à leur séchage par exemple, on peut les couper longitudinalement avec superposition des bords. Cette coupure peut se faire en biseau, comme le montre la collerette C de la fig. 2, ou bien, si la largeur de l'espace de circulation entre les couches concentriques le permet, par superposition des parties cylindriques, suivant la collerette
C'l de la fig. 3. Lors du séchage, les coupures représentées permettent un rétrécissement des cylindres et des collerettes, sans risque, de rupture mécanique et dé claquage diélectrique, la longueur du recouvrement étant convenablement choisie.
Les cylindres 15, 16 et 17 peuvent être faits en toute matière isolante appropriée, telle qu'une matière plastique, ou bien du papier imprégné, enroulé et formé par pression et durcissement. Leurs épaisseurs et écartements sont déterminés principalement par les tensions électriques à supporter et par les considérations de solidité mécanique.
Les figs. 4 et 5 représentent une variante de réalisation suivant laquelle, pour faciliter davantage la fabrication, chacun des cylindres isolants est constitué par un assemblage de plusieurs éléments longitudinaux partiellement superposés.
Comme on le voit sur ces figures, la partie tubulaire 15 d'un cylindre est constituée par des éléments longitudinaux 15A, 15 B, 15 C etc.. assemblés avec un recouvrement partiel et rattachés s'il y a lieu les uns aux autres par collage, soudure frettage, ou de toute autre façon.
Chaque élément longitudinal comporte une ailette transversale C2A, C2B etc ... ; ces ailettes, juxtaposées avec recouvrement comme représen- té et éventuellement collées ou soudées les unes aux autres, constituent une collerette C2, de préférence perpendiculaires à l'axe de la partie cylindrique 15.
L'assemblage des éléments décrits et de leurs ailettes peut s'effectuer, suivant les indications des figs. 2 et 3, en biseau ou par simple superposition. Ce mode de fabrication donne une très grande latitude dans le choix des matières isolantes,simplifie l'outillage nécessaire et réduit sensiblement le prix par rapport à celui des cylindres isolants analogues d'une seule pièce.
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Les dispositions décrites assurent une bonne fixation axiale et radiale des bobinages, sans recourir à des vernis adhésifs qui sont nuisibles à la pénétration de l'huile dans le papier isolant ou dans les autresmatières isolantes utilisées. Les spires huilées ou les galettes peuvent, dans ces conditions, glisser le long des cylindres 15, 16, 17, et le danger de déformation ou cassure des collerettes C1, C2, C3, est écarté. D'autre part, les dispositions décrites facilitent l'accès et la circulation du fluide de refroidissement dans les espaces entre les couches concentriques de l'enroulement, le fluide passant par des canaux M disposés comme la fig.l le représente à titre d'exemple.
Les diamètres des collerettes qui dépassent le diamètre extérieur dès bobinages, ont pour effet d'améliorer l'isolement par un allongement des "creeping distances", d'agir comme ailettes de refroidissement et de diriger convenablement la circulation du liquide réfrigérant.
Les réalisations ci-dessus qui n'ont été décrites qu'à titre d'exem- ples non limitatifs, peuvent être modifiées de diverses façons, sans sortir du cadre de la présente invention.