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La technique de l'isolement électrique utilise des diélectri- ques fusibles, par exemple des cires naturelles et artificielles, des com pounds d'asphalte, etc.,..., pour enrober des organes ou pièces placés sous haute tension, tels que des bobines électriques, des noyaux de fer, ; des conducteurs d'amenée, etc.... Les appareils contenant de telles ma- tières d'enrobage présentent les inconvénients suivants - les pièces qui doivent posséder une surface isolante et par suite ne peuvent pas être logées dans un récipient métallique, possèdent une surface vulnérable et trop sensible pour la pratique; - leur partie isolante possède une faible résistance mécanique; - le diélectrique devient fluide en cas de dépassement acciden- tel de la température de ramollissement ou de fusion.
D'autre part, on sait déjà enrober des pièces sous haute ten- sion dans des résines synthétiques thermodurcissables; dans ce cas, on effectue l'enrobage dans la substance liquide génératrice de la résine, et cette substance est ensuite durcie par une polyréaction, par exemple par une polymérisation ou une polyaddition. De tels appareils présentent un inconvénient du fait que les parties actives ne peuvent généralement plus être réutilisées dans le cas d'un rebut aux essais ou d'un défaut en service, car elles ne sont plus séparables de la résine. Cela a pour effet d'augmenter les prix. De plus, les résines synthétiques suscepti- bles d'être employées sont elles-mêmes des matériaux relativement onéreux.
La présente invention, due à M. Alfred IMHOF, combine les avan- tages des deux systèmes précités àans en avoir les inconvénients.
Le durcissement est accompagné par un retrait produisant une pression dirigée vers l'intérieur, grâce à quoi la couche de résine syn- thétique adhère directement, énergiquement et sans discontinuités contre le diélectrique intérieur. Des expériences ont montré que cette liaison est réellement possible.
On peut envisager comme substances fusibles, en particulier les "cires" incombustibles ou difficilement combustibles, telles que les ci- res au chloronaphtalène, par exemple la cire "Nibren-Wachse", les aires au chlorodiphényle, les fluoro-oarbones cireux, les asphaltes, des com- pounds, en particulier à base d'asphalte.. On peut également employer d' autres substances thermoplastiques, qui fondent à des températures non dommageables.
Ces matières fusibles peuvent être mélangées avec des substan- ces d'addition pulvérulentes ou fibreuses, en particulier minérales, pour réduire la combustibilité. De telles substances d'addition réduisent le prix d'une part, et d'autre part le retrait lors de la solidification et le coefficient de dilatation. Ce dernier point est important, en ce sens que la pression d'appui de l'enveloppe de résine synthétique ne diminue pas trop lorsque la température diminue.
La substance d'addition peut également et avantageusement être un papier stratifié qui aspire dans ses pores la substance fusible alors que celle-ci est fondue.
Certaines résines du type epoxyde et certaines résines polyes- ters conviennent, particulièrement parmi les résines synthétiques ther- modurcissables, pour constituer l'enveloppe.
Moyennant un choix convenable de la matière fusible et de la résine synthétique, il est possible de réaliser une zone de transition progressive d'une substance à l'autre, car ces deux substances se mélangent entre elles dans la zone de contact.Si par exemple la substance initiale de la
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résine synthétique est une résine epoxyde, et si le diélectrique coulé pour l'enrobage est un compound d'asphalte, celui-ci se ramollit au con- tact de la matière résineuse initiale et chaude, et il y a mélange entre ces deux matières dans la zone de contact.
Lorsque la température de fusion ou de ramollissement du dié- lectrique fusible est relativement faible, on peut avantageusement utili- ser d'abord une résine durcissant à froid, pour enrober par coulée ce dié- lectrique fusible. Après durcissement de la résine précitée, on peut com- plèter de la couche isolante par nouvel enrobage avec un produit thermo- duroissable.
Il est avantageux de réaliser par coulée centrifuge la fabrica- tion des appareils de forme appropriée, par exemple les corps de révolu- tiono Dans cette façon de faire, on peut centrifuger aussi bien la couche isolante fusible que la couche thermodurcissable appliquée ensuite,
Dans l'esprit de la présente invention, les pièces métalliques de l'appareil à haute tension qui doivent être enrobées, peuvent égale- ment être entourées, avant l'enrobage par un diélectrique fusible, par coulée d'une couche d'une résine synthétique thermodurcissable. On appli- que alors l'un des procédés mentionnés plus haut.
Les figures 1 et 2 représentent deux exemples d'applications.
La figure 1 représente en coupe un transformateur d'intensité pour haute tension. On y voit le noyau annulaire magnétique 1, le tube 2 qui contient l'arrivée et le départ du courant, le tube 3 contenant l'en- roulement primaire. L'enroulement secondaire est représenté en 4. Les tu- bes 2 et 3 sont entourés par le diélectrique fusible 5 par coulée, et la partie de celui-ci contenant l'arrivée et le départ de courant peut être équipée avec des intercalaires encastrés de réglage du potentiel 6. La ligne limitant ces intercalaires est indiquée en 7 sur la figure. Ensui- te, l'ensemble est enrobé par une couche de résine coulée 8. Les pièces 9 sont des jupes de protection atmosphérique , qui sont par exemple en porce- laine.
On voit également la couche conductrice de prise de terre.10,qui est reliée de façon conductrice à l'intercalaire le plus externe de régla- ge du potentiel.
La figure 2 représente également en coupe un transformateur d'in- tensité en forme de barre qui comprend un noyau de fer 1, un conducteur primaire 2, et un enroulement secondaire 4 avec sa borne de sortie 13. On voit en 5 la couche isolante fusible, et en 8 l'enveloppe en résine syn- thétique. Comme le montre cette figure, on peut également enrober dans le diélectrique les couches de papier enroulées coaxialement. Dans ce cas, la dernière de ces couches n'est soumise à une contrainte électrique que dans les deux parties de prise de terre coniques. Si l'on remplace le noy- au magnétique par une bride d'extrémité dénudée, l'appareil décrit devient un isolateur de traversée.
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The technique of electrical insulation uses dielectric fuses, for example natural and artificial waxes, asphalt compounds, etc., ..., to coat parts or parts placed under high voltage, such as electric coils, iron cores,; supply conductors, etc. The devices containing such coating materials have the following drawbacks - parts which must have an insulating surface and therefore cannot be housed in a metal container, have a vulnerable and too sensitive surface for practice; - their insulating part has low mechanical resistance; - the dielectric becomes fluid if the softening or melting temperature is accidentally exceeded.
On the other hand, it is already known how to coat parts under high tension in thermosetting synthetic resins; in this case, the coating is carried out in the liquid resin-generating substance, and this substance is then hardened by a polyreaction, for example by a polymerization or a polyaddition. Such devices have a drawback owing to the fact that the active parts can generally no longer be reused in the event of a test rejection or a fault in service, because they are no longer separable from the resin. This has the effect of increasing prices. In addition, the synthetic resins which may be employed are themselves relatively expensive materials.
The present invention, due to M. Alfred IMHOF, combines the advantages of the two aforementioned systems without having the drawbacks thereof.
Curing is accompanied by shrinkage producing inward pressure whereby the synthetic resin layer adheres directly, vigorously and seamlessly to the interior dielectric. Experiments have shown that this connection is really possible.
It is possible to envisage as fusible substances, in particular incombustible or hardly combustible "waxes", such as chloronaphthalene waxes, for example "Nibren-Wachse" wax, chlorodiphenyl areas, waxy fluoro-oarbones, asphalts. , compounds, in particular based on asphalt. Other thermoplastics can also be used, which melt at non-damaging temperatures.
These meltable materials can be mixed with powdery or fibrous additives, especially inorganic, to reduce combustibility. Such additives reduce the price on the one hand, and on the other hand the shrinkage during solidification and the coefficient of expansion. This last point is important, in that the bearing pressure of the synthetic resin shell does not decrease too much when the temperature decreases.
The additive substance can also and advantageously be a laminated paper which sucks the fusible substance into its pores while the latter is being melted.
Certain epoxy type resins and certain polyester resins are suitable, particularly among heat-curable synthetic resins, for constituting the shell.
By means of a suitable choice of the fusible material and of the synthetic resin, it is possible to achieve a zone of gradual transition from one substance to another, because these two substances mix with each other in the contact zone. the initial substance of the
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synthetic resin is an epoxy resin, and if the dielectric poured for embedding is an asphalt compound, this will soften on contact with the initial and hot resinous material, and there is mixing between these two materials in the contact area.
When the melting or softening temperature of the fusible dielectric is relatively low, one can advantageously first use a cold-hardening resin, to cast the fusible dielectric. After hardening of the aforementioned resin, the insulating layer can be completed by further coating with a thermosetting product.
It is advantageous to carry out by centrifugal casting the manufacture of apparatuses of suitable shape, for example the revolution bodies. In this way of proceeding, it is possible to centrifuge both the fusible insulating layer and the thermosetting layer applied subsequently,
In the spirit of the present invention, the metal parts of the high voltage apparatus which are to be coated, may also be surrounded, before coating with a fusible dielectric, by casting a layer of a resin. thermosetting synthetic. One of the processes mentioned above is then applied.
Figures 1 and 2 show two examples of applications.
FIG. 1 shows in section a current transformer for high voltage. It shows the annular magnetic core 1, the tube 2 which contains the arrival and departure of the current, the tube 3 containing the primary winding. The secondary winding is shown at 4. The tubes 2 and 3 are surrounded by the fusible dielectric 5 by casting, and the part of this one containing the incoming and outgoing current can be fitted with recessed spacers of adjustment of the potential 6. The line limiting these spacers is indicated at 7 in the figure. Then, the assembly is coated with a layer of cast resin 8. The parts 9 are atmospheric protection skirts, which are for example made of porcelain.
Also seen is the conductive earth electrode layer 10, which is conductively connected to the outermost potential adjustment insert.
FIG. 2 also shows in section a bar-shaped current transformer which comprises an iron core 1, a primary conductor 2, and a secondary winding 4 with its output terminal 13. The insulating layer is seen at 5. fuse, and in 8 the synthetic resin casing. As shown in this figure, the coaxially wound paper layers can also be embedded in the dielectric. In this case, the last of these layers is only subjected to an electrical stress in the two tapered earth electrode parts. If the magnetic core is replaced by a stripped end flange, the apparatus described becomes a bushing insulator.
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