BE539404A - - Google Patents

Description

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  Isolation des enroulements de   génératrioes à   haute   tension   et procédé pour sa fabrication. 



   Pour isoler les enroulements de génératrices (respec- tivement de moteurs) à haute tension,   on     utilisait'générale-   ment jusqu'à présent une combinaison de   papier,   de mica, et   d'une   substance collante d'imprégnation consistant en gomme-      laque, en compound d'asphalte ou en une résine synthétique, durs à la température ambiante, et encore difficilement défoi   mables   à la température de service. Au lieu de mioa, lorsque. il était difficile   de se   le procurer, on a déjà utilisé des écailles de verre ou des   feuilles   de matière synthétique. 



     Les.parties   rectilignes des bobines étaient toujours munies   d'une couche   conductrice mise à la terre alors que les têtes des bobines en   étaient   dépourvues on.bien   possédaient   tout au plus une couche semi-conductrice. Aux extrémités des par, ties rectilignes on utilisait   des   moyens de   guidage   da chanre 

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 destinés à combattre la formation des effets de couronne, comne l'application d'une couche semi-conductrice à la sur- face ou de couches équipotentielles formant condensateur. 



   De cette manière, il était possible de construire 
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 des génératrices pour des tensions,Ùom:Lnales'àusqùlà environ .15 kV dans des cas extrêmes jusqu'à 30   kV.   A ces limites supérieures de tension, l'isolement amenait de nombreuses difficultés, et l'épaisseur nécessaire d'isolement des bo- bines ne laissait que peu de place pour la section de fer entre les encoches. 



   Par rapport à cet état de la technique, la présente invention, due à Monsieur A.   IMHOF,   apporte un progrès sen- sible en permettant d'une part de pousser la tension nomina- le des génératrices jusqu'à environ 60 kV et d'augmenter d'une manière appréciable le volume utile de   1'.encoche.   Comme matière isolante on utilise principalement du papier qui est enroulé en une couche enveloppante toute la bobine. Il est      imprégné par une matière fluide, remplissant ses pores et tous les interstices éventuels, et de ce fait doit être enfermé dans une enveloppe étanche.

   Celle-ci, contient une couche con-   ductrice,   soit sur sa surface intérieure,.soit sur sa surface extérieure, soit dans l'épaisseur de l'enveloppe, ou bien encore .cette dernière peut être   entièrement métallique   et', dans ce dernier cas, isolée par rapport à la paroi-de   l'encoche.   



  L'enveloppe peut aussi être exécutée en matière synthétique, elle-même conductrice, ou bien pourvue d'une couché conduc- trice. Sur la base- des sollicitations diélectriques usuelles dans d'autres domaines pour ce genre d'isolation, une épais- seur d'isolement d'environ 1,5 ... 2 mm suffit en particulier pour 20 kV,une épaisseur de 4 à 5 mm pour' 60 kV; spéciale- ment avec du papier mince et compact, une plus faible épais- 'seur d'isolement est admissible. Le papier peut être aussi combiné avec des écailles de mica, qui ne doivent être collées sur le papier qu'en peu de points. 

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   A part les papiers organiques, les papiers à base   minérale conviennent   aussi, par suite de leur résistance à 
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 la chaleur et de leur iricombuatibilïté..Les papiers à fibrer de verre en sont un exemple. 



   La matière isolante fluide peut être un liquide ou un gaz. 



     Parmi\les   liquides,à part les 'huiles. minérales,quel- ques matières synthétiques liquides caractérisées par leur grande   résistance   aux températures élevées conviennent par- ticulièrement, car,elles permettent, pour cette raison, d'augmenter la densité de courant dans le cuivre, Les huiles à base de silicones en sont'un exemple. De plus, des matiè- res isolantes liquides   possédant   la propriété particulière d'être difficilement   inflammables   peuvent être avantageuse- 
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 ment employées. Les chlordd, ,h4nYles',en.sont,,un'exemple, de même que leur kélange.." ave du-'benzol tri,chloré,vainsi que' des composés liquides'fluorée-de:, .carbone.

   Afin d'augmenter sa rigidité ài(1 ÔôtÔioXe"iig, f'aéaÀ'taéeàx;"à!apàiiiuer à la matière :isolante -liqzdà.mi eresgï6n élevée-'de..plusieurs @tmOSphè9eÉ. , <.Îi,.;."/" ., . , j 'Il' :,", .r. a 
Parmi .les matières   gazeuses,-'-des'''gaz   .comprimés peu- vent être utilisés par   suite.'de leur   rigidité diélectrique élevée par rapport aux gaz à la.pression normale. Quelques gaz contenant du fluor, par exemple Sf6,   sont'particulière-   ment avantageux à cause de leur incombustibilité est en même temps de leur rigidité diélectrique élevée. 



   L'utilisation de matières d'imprégnation liquides ou gazeuses offre   encore l'avantage   supplémentaire de pou- voir les employer simultanément comme réfrigérant en les soumettant à une circula ion forcée par pompage à\ travers un dispositif de refroidissement. Cet effet peut   encore' être   renforcé en mumissant dans ce but les bobines de canaux de refroidissement dans lesquels la même matière isolante li- 

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 quide est mise en circulation. De cette manière des géné-   rateurs   de très grande puissance peuvent être construits plus facilement que s'ils sont pourvus de canaux de   refroi   dissement contenant un réfrigérant'distinct de la matière isolante fluide. 



   Pour que la dilatation due a la chaleur puisse se produire sans difficultés,   l'enveloppe   entourant   l'isolement   des bobines est munie de   dispositifs   d'expansion. Ceux-ci peuvent être.répartis sur   toute,le,   longueur des ttes de bo- bines ou bien être concentrés en quelques endroits. Dans le premier cas les parois de l'euveloppe elles-mêmes doivent être suffisamment élastiques pour que le volume d'expansion nécessaire soit créé par la flexibilité des porois,   Le   séchage sous -vide et   papier   peut présenter des difficultés par   suitede   la faille section de    passage entre le cuivre et l'enveloppe, et delle grande    longueur des bobines, et nécoessite en tout cas un temps assez long.

   Un procédé   .avantageux   pour la fabrication de l'isolation   imprégnée.-consiste,     selon la   présente invention, à sécher et imprégner sous vide le papier enroulé, qui'est ensuite recouvert de la matière de base d'une résine synthé- tique par imbibation, pulvérisation, application à la brosse ou   analogue, cette     résine synthétique   étant durcie par après. 



  On obtient ainsi une pellicule de   séparation.'La pellicule '   de séparation peut être produite avec la plus grande certi- tude également lorsque le papier est recouvert d'une matiére   diélectrique liquide,'par   exemple de l'huile, et que c'est la matière de base d'une résine durcissant à froid, par exemple d'une résine   d'époxyd,   qui est appliquée. Par en- roulement supplémentaire de papier ou de tissu imprégné d'huile et par application simultanée (par pulvérisation, à la brosse, par passage dans un bain) du "durcisseur à froid", avec durcissement subséquent, cette couche peut être renforcée à volonté.

   Cette couche solide hermétique-   peut   

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 tire aisément rendue   conductrice,   par exemple par enroule- ment de papier métallisé, de papier graphité; de tissu métal- lique,   eto.   On peut également appliquer une enveloppe con- 
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 ductrice en tôle. '/ I, i 'v t , Les extrémités des bobines doivent   présenter   des   $Passages   de faible encombrement, en particulier de passages commande   capacitives.   Ceux-ci peuvent suivant la'présente invention présenter des enrobages en résine moulée, par les- quels le conducteur en cuivre émerge   vers .1'extérieur.   Ils .

   peuvent également être enroulés avantageusement sous forme de "papiers durs" de la manière qui vient   d'être   décrite pour la fabrication d'une pellicule de séparation.      
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  R E V E N D 1"0 A T I oi)INS ########-## 1/ Isolation de bobines de génératrices"haute-tension) ogractérisée en ce qu'elle consiste principalement en du paw pier sous forme de bandes imprégnées constamment par un 
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 4eélectrique fluide, liquide où gazeux,'et pourvu d,lune   enveloppe étanche   sur toute la longueur des bobines, et en et que cette enveloppe-comporte une couche   conductrice cohérent   jusqu'à l'endroit de la chute de potentiel du conducteur'

Claims (1)

1. EMI5.4 ?tris massè. ' " ' 1 yers la masse... , ' 2/ Isolation de bobines' de génératrices haute-tension aelon la revendication t, caractérisée en'cë'que.i'envploppe est métallique et est isolée contre les parois des encoches.

   3/ Isolation de bobines de génératrices haute-tension selon la revendication 1, caractérisée en ce que 1'enveloppe est en résine synthétique'..

   4/ Isolation de bobines'de génératrices haute-tension selon la revendication 1, caractérisée en ce.que l'agent d'imprégnation du papier est liquide aux températures de' service. EMI5.5

   5/ Isolation de bobines de génératrices haute-tansLiaa <Desc/Clms Page number 6> selon les revendications 1 et 4, caractérisée en ce que l'agent d'imprégnation du papier est une huile minérale.

   6/ Isolation de bobines de génératrices haute-tension selon les revendications 1 et 4, caractérisée en ce que l'a- gent d'imprégnation du papier est une huile à bas'e de sili- ¯cônes.

   7/ Isolation de bobines de génératrices haute-tension selon les revendications et.4, caractérisée en ce que l'a- gent d'imprégnation du papier est un diphényle chloré.

   8/ Isolation de bobines de génératrices haute-tension selon les revendications 1 et 4, caractérisée en ce que l'a- gent d'imprégnation du papier est un composé fluoré de car- bone.

   9/ Isolation de bobines de génératrices haute-tension selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'agent d'imprégnation du papier est à l'état gazeux aux températu- res de service. EMI6.1 zij/ Isolation de bobines de'tgénératrices haute-tension selon les revendications 1 et 4 et 91, caractérisée en ce que l'agent d'imprégnation -se trouve ,sous pression, Il/ Isolation de bobines de génératrices haute-tension selon les revendication 1 et 9, caractérisée en ce que l'a- gent d'imprégnation consiste en SF6.

   12/ Isolation de bobines de génératrices haute-tension selon la. revendication 1, caractérisée en'.ce que le papier est à base minérale, ' ' 13/ Isolation de bobines de génératrices haute-tension selon la revendication 1, caractérisée en ce que le papier est combiné avec des écailles de mica. EMI6.2

   14/ Is,olatin de bobines de génératriéez haute=tension selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un dispositif d'expansion est prévu en au moins un endroit de l'enroulement de chaque phase. <Desc/Clms Page number 7>

   15/ Isolation de bobines de génératrices haute-tension selon la revendication 1, caractérisée en ce'que les têtes de bobines elles-mêmes servent de dispositifs d'expansion par emploi de parois élastiques.

   16/ Isolation de 'bobines de génératrices haute-tension ,selon la revendication 1, caractérisée en ce que les extré- mités des enroulements sont prolongées en traversées à haut' tension, coulées en résine synthétique.

   17/ Isolation de bobines de génératrices haute-tension selon les revendications 1,4 et 9, caractérisée en ce que la substance d'imprégnation sert aussi de substance de re- froidissement et dans ce but est mise artificiellement en circulation.

   18/ Isolation de bobines de'génératrices haute-tension selon les revendications 1 et 17, caractérisée,en ce que, pour :améliorer le refroidissement, des canaux spéciaux sont prévus à l'intérieur des bobines, dans lesquels l'agent d'im- prégnation, respectivement de refroidissement, peut se mou- voir librement.

   19/ procédé pour la fabrication de l'isolation suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le papier enroulé est séché et imprégné sous vide, et est ensuite recouvert par imbibation, pulvérisation, application à la brosse ou analogue de la matière de base d'une résine synthétique qui est durcie, après quoi est appliquée l'enveloppe conductrice.

   20/ Procédé pour' la fabrication de l'isolation suivant la revendication 19. caractérisé en ce. qu'après l'imprégnation du papier, la matière de base d'une résine durcissant à froid. comme par exemple une résine d'époxyde, est appliquée, après quoi on enroule de nouveau un ruban, par exemple du papier imprégné de liquide,(d'huile), avec' application simultanée du produit durcissent à froid et durcissement subséquent en vue du renforcement'de l'enveloppe étanche aux liquides.

   21/ Procédé pour la fabrication de l'isolation suivant <Desc/Clms Page number 8> les revendications 19 et 20, caractérisé en ce que les "passages" commandés sont également réalisés suivant le pro- cédé de la revendication 20.