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La présente invention se rapporte à un transformateur pour haute tension avec au moins deux enroulements ou galettes d'enroulement cylindriques disposés l'un dans l'autre, et avec un ou plusieurs écrans de matériau conducteur électrique dispo- sés entre les enroulements, pour la régulation de potentiel.
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Les écrans cylindriques conducteurs disposés entre les enroulements de transformateur ou des portions de ceux-ci servent d'une part à la répartition uniforme des tensions à choc sur toute la hauteur des enroulements et d'autre part à l'uniformisation du champ électrique dans l'isolant principal entre les enroulements.
De tels écrans constituent une partie du transformateur qui peut présenter des difficultés, en ce qui concerne les'champs électri- ques aux bords de l'écran et les courants de Foucault qui prennent naissance dans l'écran par suite du champ de fuite magnétique.
La présente invention vise à la création d'une construction d'écran, grâce à laquelle les phénomènes marginaux tout comme les pertes et la producteur de chaleur par courants de Foucault sont sensi- blement abaissés, sans que l'action de l'écran en ce qui concerne la régulation de potentiel ne soit diminuée.
L'invention réside dans le fait que l'écran ou au moins un des écrans est muni d'au moins deux couches conductrices, qui sont reliées électriquement entre elles et qui ensemble forment une surface écran ininterrom- pue pour la régulation de potentiel sous forme d'un cylindre avec des brides, brides qui sont constituées par des languettes sépa- rées les unes des autres par des fentes formées sur les couches; les languettes sont décalées de manière telle les unes par rapport aux autres que les fentes dans chaque couche sont recou- vertes entièrement par les languettes de l'autre couche ou des autres couches.
Grâce aux brides, les bords de l'écran sont dé- placés vers des endroits du transformateur moins actifs électri- quement, et plus particulièrement vers des endroits près des an- neaux de potentiel et là où le champ est le plus faible. La dou- ble exécution de la couche conductrice non seulement permet de donner aux brides et également à la surface cylindrique de l'é- cran la forme d'une surface ininterrompue appropriée pour la régulation du potentiel mais permet aussi de réduire la nais- sance de courants de Foucault dans l'écran.
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Lorsque les couches conductrices de l'écran sont réalisées en un métal bon conducteur, l'écran, tant sa partie cylindrique que les brides, peut de préférence, en vue de limiter les courants de Foucault qui y prennent naissance, être formé par des bandes métal- liques séparées les unes des autres par des fentes et reliées élec- triquement entre elles, bandes qui sont disposées suivant au moins deux couches séparées par une couche de matériau isolant et qui sont décalées de manière telle les unes par rapport aux autres que les/fentes entre les bandes d'une couche sont recouvertes entière- ment par les bandes de l'autre couche ou des autres couches.
Il est déjà connu de former un écran exclusivement cylindrique de bandes métalliques reliées entre elles; ou, ce qui revient au même, d'y prévoir des fentes-(voir la demande de brevet allemande publiée N A 6862/21d2, 49 du 20 février 1940). Lorsque, comme jusqu'à présent, un tel écran est formé par une ,seule couche, les courants de Foucault seront, il est vrai, limités par les fentes, mais en cas de tensions à choc des gradients de potentiel sont induits aux bords limitant les fentes, qui peuvent être dangereux et qui s'op- posent à une répartition favorable des tensions. En outre ces fen- tes diminuent l'action d'uniformisation du champ pour la fréquence de service.
Ces inconvénients ne se présentent pas toutefois lors- que, conformément à l'invention, les fentes sont recouvertes par les bandes d'autres couches avec interposition d'une mince couche d'isolant.
Lorsqu'on fait appel à deux ou plusieurs couches métalli- ques, comme celles divulguées dans la demande de brevet allemand précitée, les bandes métalliques de chaque couche conductrice se raccordant à au moins une bande longitudinale, il est recommandé de disposer les bandes longitudinales de chaque paire de couches conductrices successives de manière telle qu'elles se recouvrent mutuellement, et de prévoir entre les bandes longitudinales, à la place de matériau isolant, une bande de répartition de courant bonne conductrice.
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Les couches conductrices de l'écran peuvent également être constituées par du matériau résistant au point de vue électrique, par exemple du papier au graphite, de sorte que les pertes par courant de Foucault restent faibles. Dans ce cas l'exécution en forme de bandes des couches avec des fentes entre les bandes peut bien .souvent être négligée. Entre ces couches on.peut disposer une bande de répartition de courant en un matériau bon conducteur élec- trique, et éventuellement muni d'un certain nombre de languettes transversales, bande qui sert à répartir immédiatement les tensions à choc parmi les couches.
Pour obtenir un bon contact électrique entre cette bande de répartition de courant et les couches de ma- tériau résistant, ces dernières, dans la zone où elles sont en contact avec la bande, peuvent être localement recouvertes de métal appliqué par pulvérisation, par exemple de zinc.
-La bande de répartition de courant sera généralement en un métal un peu plus épais que les couches ,métalliques conductri- ces, qui forment l'écran. De ce fait, la bande ne se contractera pas ou se contractera difficilement avec les couches de matériau isolant lorsque l'intérieur du transformateur est séché ou mis sous pression axiale. Suivant l'invention la bande de répartition de courant peut à cet effet présenter aux deux bords longitudinaux des incisions disposées transversalement qui.sont superposées, de sorte que ces bords sont quelque peu élastiques en direction lon- gitudinale et peuvent ainsi s'adapter aux modifications de lon- gueur nécessaires.
Le dessin sert à illustrer l'invention.
La Fig. 1 représente schématiquement une coupe à travers deux enroulements de transformateur avec des écrans disposés entre ceux-ci, conformément? l'invention.
La Fig. 2 représente une partie de la bride d'un tel écran.
La Fig. 3 est une vue en développement d'une portion de la forme d'exécution d'écran suivant la Fig. 1 avec des couches métalliques.
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La Fig. 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la Fig. 3.
La¯Fig. 5 est une portion d'une bande de répartition de courant.
La Fig. 6 représente en développcment Çunc coupe transver- sale d'un écran composé de deux couches de papier au graphite pour la régulation de potentiel, et
La Fig. 7 représente en développement une portion d'une des couches de l'écran suivant la Fig. 6 avec une bande de répar- tition de courant suivant la Fig. 5.
Les chiffres de référence 1 et 2 désignent deux enroule- ments de transformateur concentriques. Entre ces enroulements se trouve un corps isolant 3 composé de couches de.papier, qui est par exemple imprégné d'huile minérale. A l'intérieur de ce corps isolant, sur lequel sont formées de manière connue un certain nom- bre de brides 4, sont disposés deux écrans conducteurs électriques, qui comprennent chacun une partie cylindrique 5a, 5b et des brides 6a, 6b.
Les écrans 5a, 6a, 5b, 6b comprennent chacun au moins deux couches conductrices, dont les extrémités sont incisées longitudi- nalement et présentent des languettes 7, qui après avoir été re- pliées forment les bribes 6a et 6b. La Fig. 2 montre que les lan- guettes 7 d'une couche recouvrent les fentes 8 entre les languettes de l'autre couche, de sorte que l'écran et les brides forment une surface écran ininterrompue au point de vue régulation du potentiel.
Les Figs. 3-et 4 représentent en développement un écran qui comprend deux couches métalliques. Chaque couche métallique est constituée, aux extrémités, de languettes 10 formées par des inci- sions longitudinales 9, et, pour la portion comprise entre les extrémités, de bandes 12 séparées par des fentes transversales 11, les bandes 12 se raccordant à une bande longitudinale 13. Les cou- ches sont décalées de manière telle l'une par rapport à l'autre que les incisions 9 et les fentes 11 d'une couche.sont recouvertes
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respectivement par les languettes 10 et les bandes transver- sales 12 de l'autre couche. Entre les couches conductrices est . disposée une couche de papier isolant 14.
Cette couche de papier ne s'étend pas sur les bandes longitudinales 13, qui sont placées les unes sur les autres et qui sont reliées électriquement par l'intermédiaire d'une bande métallique de répartition de courant 15.
La bande de répartition de courant 15 peut être exécutée de la manière illustrée par la Fig. 5. Sur les deux bords longitudi- naux elle, présente des fentes transversales 16 superposées, qui rendent la bande élastique en sens longitudinal, de sorte que cette dernière peut participer aux contractions et aux dilatations du corps isolant 3. Cette bande peut, si nécessaire, être munie de languettes transversales, comme indiqué en pointillé.
Dans la forme de réalisation représentée par les Figs. 6 et 7, l'écran est composé de deux couches de papier au graphite 17, entre lesquelles est serrée une bande de répartition de courant 15 suivant la Fig. 5. Les couches de papier graphite présentent uniquement aux extrémités des incisions longitudinales 18 pour la formation de languettes 19, qui sont repliées pour former des bri- des. Ici également les languettes d'une couche sont décalées par rapport aux languettes de l'autre couche, après avoir été repliées.
Pour assurer un bon contact électrique. entre la bande de réparti- tion de courant 15 et les couches de papier graphite 17, ces cou- ches, dans 'la région de contact avec la bande, sont localement recouvertes de métal appliqué par pulvérisation, par exemple de zinc. Les points recouverts de zinc sont désignés par le chiffre de référence 20.