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" Support pour rubans isolants permettant la mise en forme d'una isolation en matière isolante solide
Dans la construction des appareils études machines à haute tension, on utilise souvent pour la réalisation de certains isolements, de minces couches en matières Isolante!! qui le plus souvent sont enroulas les unes sur les autres et qui pris bobinage, par le découpage en bandes d'un bord qui dépasse per mettant de donner à 1'isolemetn une forme déterminée,
à peu près comme on procède pour réaliser l'isolement de$ extrémités d'un bobinage.. ,
Un exemple déjà connu de mine en forme de l'isolement est celui que représente la figure 1 qui se rapporte à un transformateur à haute tension dans l'huile, avec bobinage en couchas concentriques, où les flasques sont réalisées en repliant
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les couches d'isolant, 1:
2 et 3 désignent les différentes sec tions de l'enroulement à haute tension, 4 5 et 6 sont les couchée d'isolant qui les séparent et 7, 8 et 9 les flasques isolants, qui sont constitua par les portions des couchée isolantes qui a l'ori- gine dépassent la longueur du bobinage, et sont ensuite fondues sur leur pourtour pour pouvoir Être repliées à angle droit, 10 désigne la connexion de sortie de l'enroulement à haute tension, et 11 l'en* toulement à basse tension.
Ce procédé connu de réalisation de l'isolement des extré- mités des bobinages en pratiquant des fentes dans des couches iso- lantes, permet d'obtenir un très bon isolement des extrémités, talé il est très coûteux , ce qui fait que l'on a déjà propose diverses solutions pour réduire son prix.
Une de ces solutions consiste. avant de réaliser l'iso- lement entre couches - à prendre le support isolant qui le consti- tue - le plus souvent il s'agit d'un papier mince comme celui qui est utilise pour l'isolement des câbles - et en l'enroulant à la machine, à entailler les extrémités en bandes.
Mais si ce décou- page en languettes se fait à des intervalles égaux, et surtout si les couches isolantes sont épaisses, on risque de voir, par suite de la variation continue du diamètre de l'enroulement, plusieurs entailles se recouvrir, ce qui produit une diminution sensible de 1'isolement n'autre part, si comme c'est en réalité nécessaire, le découpage en languettes est effectué de telle manière que la largeur des bandes est adapté chaque fais au diamètre de la pièce à isoler, cette largeur de bande devrait - indépendamment du dia- mètre d'enroulement de la pièce à isoler - correspondre à un angle de découpage constant, ce qui entraine la nécessité d'utiliser des dispositifs compliqués, comme un accouplement rigide de la pièce avec la machine à découper les ailettes,
et rend ainsi le procédé coûteux à appliquer*
En réalisant le montage des bandes du support en Matière isolante comme le montre la figure 2, avec au milieu une bande 12
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13 et 14 assez épaisse et- deux bandes isolantes extérieures/dont les en- tailles sont décalées et qui auront normalement une épaisseur moitié moindre que la bande située au milieu - ce support isolant à couches multiples - si l'on bobine seulement une ou quelques ne couches '* on/risque pas d'obtenir une diminution inadmissible de 1'isolement, par suite de la superposition de pluisuera enco- ches de découpage.
Mais si on utilise des épaisseurs de couches plus importantes,le danger réapparait de nouveau, car les cou. ches isolantes extérieures possèdent lors du bobinage, une vites:.1 toujours légèrement plus grande que les couches intérieures, ce qui fait que les subdivisions du support se déplacent continuel. lement.
La présente invention permet la réalisation de la mise en forme dea isolements, sans présenter les inconvénients des méthodes décrites ci dessus, 1,'invention se rapporte à un sup- port pour rubans isolants, permettant de réaliser la aise en for me de l'isolement, en utilisant de minces couches de Matière iso lante solide, en particulier pour effectuer l'isolement dans les champs marginaux des appareils et machines à haute tension, et est caractérisée en ce que, sur la bande isolante longitudinale et à peu près perpendiculairement a ses bords, on place des bandes iso- lantes transversales qui se recouvrenet plusieurs fois et en ce que les bandes sont reliées entre elles.
La figure 3 représente en coupe le principe d'un sup- port de bande isolante de ce genre. Les deux bandes longitude nales 15 et 16 sont ici indiquées en pointillé. Sur ces bandes on dispose la bande transversale 17, qui est placée comme des écailles qui se recouvrent plusieurs foie. Suivant une outre idée de l'invention, on prévoit en plus une bande support 18 La figure 4 représente une autre coupe dans un support isolant de ce genre. 19 désigne ici la bande support, 20 et 21 deux bandes longitudinales étroites, 22 et 23 deux bandes longitudinales lar ces. tandis que la bande transversale 24 qui est enroulée avec
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plusieurs recouvrements sur la bande support .et sur les bandes longitudinales est dessinée en 24.
Il faut ici signaler explici- tement, que pour simplifier la représentation, dans les figures
3 4 et 5, on n'a pas dessiné les décalages et les raccords des différentes bandes transversales, qui résultent du bobina- ge sur les bandes longitudinales ou sur la bande support, En réalité, sur la figure 4, vues en coupe, les bandes transversa- les ne forment pas un circuit continu, mais un circuit ouvert,
Ces détails dans la représentation ne présentent pas dtimportan. ce pour l'explication du principe de l'invention.
La figure 5 est est une autre vue du support de bande que représente en coupe la figure 4. La bande support est dé - signée par 25;26 et 27 désignent une bande longitudinale 'trot. te et une bande longitudinale large; 28 est le repérage des bandes transversales,
En principe, le support de bandes isolantes de la figure 6 se distingue de celui de la figure 5 par le fait que les bandes transversales 29 30 , 31 et 32 ne se superposent pas comme des écailles, mais sont disposées dans des couches planes, les bandos se trouvant à faibles distance à l'intérieur des différentes couches. 33 est une bande support. 34 35
36 sont des bandes longitudinales étroites entre les différentes couches ;
37 38, 39 sont les bandes longitudinales larges correspondantes dans chaque couche.
La figure 7 est la vue en coupe qui correspond à la figure 6, coupe dans laquelle, des deux côtés de la bande sup- port 40, on dispose en trois couches les bandes transversales
41, 42, 43 , 44, 45 et 46 et entre chacune d'entre elles les bandes longitudinales qui sont représentées en pointillé,
Les supports de rubans isolants représentés par les figures 5 et 6 sont en général pour la suite du travail entait.* lés pour former deux bandes, par des incisions le long des arêtes longitudinales des bandes supporta. Chacune dee bandes ainsi
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constitua peut être travaillée séparément.
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Si b désigne la largeur d'une bande transversale du Support et n le nombre minimum de bandes qui sont OUP*r'PO340ge aur chaque support, le trajet de contourpeniefit s le idn don bandes d'un support est pour les figures 3, 4 et
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ft" . a -b (1 - 1 e)
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Si l'on place Z supports les uns au dessus des aàtad la trajet de contournement total est alors s 9 os Z a Si l'oo
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inutilisé qu'un seul support de rubana, il faut bien entendu.
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veiller à réaliser soigneusement le recouvrement à lêèndr't5it du joint, tvec le support pour rubans suivant l'invention* se problème peut être résolu sans difficulté.
Si Iton choisit m 1 la largeur restante pour le collage qui est clora Oie b# donne encore dettonnos conditions pour le finissage du travail* pour un support de rubans Isolants fabriqué" sulysnt les figures 6 et 7 la trajet de contournèrent e le long des supports est a a b (n 1) et pour 2 supports placés le.-% uns au dessu4 des autres It trajet de contournèrent total as, " Z . o a On a supposé le cas dèfàv1 râblé, ou chaque fois. que deux supports de ruuâhe d3;
'G plèbes l'un au dessus de l'autre, deux incisions de découpage viintttttt se recouvrir, Bi également un recouvrement certain à .endroi du joint est possible, sans difficulté" en utilisaht Un aeul
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support de rubans.
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Il faut signaler que, dans ce cas, dans la partie de
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l'isoler.tent final, qui est constitué par la mise en forte* des
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supporta de rubans, les bandes longitudinales sont absentas un
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perd ainsi une certaine partie de la matière isolante Cette
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perte peut cependant être maintenue dans des litnitea acceptables 8i pour chaque support de rubans,
on place un nombre suffise **
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ment grand de bandes transversales les unes au dessus dès autres*
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Si l'on choisit de placer cinq bandes transversales tfin4 au
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dessus de loutre et si les bandes longitudinales ont exaate- ment la môme épaisseur, que les bandes transversales, cette perte n'est que de 17% environ. Mais, cette perte peut aire com- pensée, si l'on fabrique les supports de rubans à partir de bandes isolantes, qui comparativement aux rubans fabriques antérieurement par un procédé de découpage, sont sensiblement plus minces* Avec la fabrication par des procèdes mécaniques, l'épaisseur de la bande isolante n'intervient pas dans le prix de revient de l'isolation, dans la même mesure,
qu'avec le procédé de découpage manuel. ta subdivision de la bande support en une bande large et une bande étroite, avec entre les deux* des lenteurs libres de rubans, permet de terminer les supports de rubans sans avoir do flottement des extraites des rubans, car lors de l'enroule. ment sur une pièce, c'est en premier lieu la bande longitudinale de grande largeur, qui supporte l'effort de traction du bobi- nage. Si,après le bobinage, on coupe la bande support étroi- te,y sompris les portions de rubans qui y sont collées, on dispose alors, sans grande perte de matière, des longueurs libres des rubans entre les deux bandes pour réaliser à volonté la mise en forma de l'isolation.
La liaison mécanique entre les bandes longitudinales ou bien et transversales est en gin éral réalisée par collage/quand les bandes sont en matière synthétique,par soudure, qoique en principe, dans de nombreux cas, les efforts de frottement entre les bandes longitudinales et transversales suffisent souvent pour assurer une bonne liaison mécanique*
Si les supports de rubans sont prévus pour être utilisés dans la construction des transformateurs, dans le cas de transformsteurs à aute tension à remplissage d'huile, on prendra, comme matière isolante pour les bandes, du papier isolant de première qualité,
et pour le collage le produit le plus avantageux est la "detrine"
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ta bande support qui est représenté* dans chacun des cas des ligures ), 45 6 et 7 permet, lors de la fabrication des supports de rubans, d'enrouler en continu la ou les bandas transversales sur les bandes supports et longitudinales qui se déroulent également d'une manière continue, le collage ou la aoudura pouvant également être effectué en même temps en con- tinu.
Une utilisation très fréquente des supports de rubane, en particulier dans la construction des transformateurs à haute tension et des transformateurs de mesure, est qutils peuvent être construits sous forme de cylindresisolants, les extrémités des bandes transversales pouvant Atre mises en forme pour cana.. tituer l'isolation du champ, marginal par rapport à la partie cylindrique. Après la mise à la forme désirée, les bandes transe versales peuvent encore être collées ou subir un traitement ul- térieur à chaud et sous pression,
Ces supports de rubans peuvent d'une manière particuo lièrement avantageuse être fabriquas pour servir de bride annu.
laire, sous la forme d'une pièce isolante indépendante, La figure 8 représente en coupe une bride annulaire de ce genre.
Elle se compose d'un corps cylindrique 47, qui est maintenu par deux collerettes en matière isolante 48 et 49, qui sont éventuellement en presspan, et par des ruban. isolante 5 en forme d'U, qui sont collés par dessu La longueur $1 du sup port de rubans qui au début de la fabrication dépasse, est d'a bord recoupée suivant la droite 52, et les extrémités des rubans qui sont ainsi devenues libres tant repliés à angle droit vers l'extérieur pour constituer le flasque extérieur 53 Ce flaque extérieur est alors entouré par des disques annulaires en mag tière isolante 54 et 53 qui sont maintenus en position par des rubans collante 36 en forme d'U.
Exactement sous la même forcir, on peut fabriquer d'une manière simple les brides annulaires - difficiles & réaliser autrement - avec joint extérieur et un flasque rabattu vera
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l'intérieur,
La figure 9 Montre, comment on pont employer d'une manière particulièrement avantageuse les supporte de rubans, pour réaliser les flasques isolante destinés à de enroulement* de grande longueur axiale.
37 désigne un enroulèrent, dont l'axe de bobinage se trouve à droite de l'isolement 58 réalisé par couches étagées, suivant la longueur, ces couches isolantes étant le plus souvent constituées par du papier pour câble,
Comme support en dessous de cette couche isolante on peut avantageusement placer un cylindre en prespan 59, Sur ce support en presspan et le plus près possible de la couche isolan- te 58, avec le décalage adéquat, on enroule en plusieurs cou ches un support de rubans 60, et par dessus la couche isolante 58 et le support de ruban 60 placé contre elle, on enroule une couche isolante finale 61, Sur cet isolement ainsi préparé, on bobine l'enroulement 57;
les portions du support de rubans qui dépassent la ligne 62 sont recoupées et les rubans ainsi deve. nus libres, sont rabattus à angle droit vers l'extérieur pour former le flasque 63 En repliant la mince couche de presspan 59 qui avant placement aura été avantageusement découpée. sur les bords, on obtient pour les rubans isolants un support 64 qui peut encore être renforcé au moyen d'un anneau en matière iso lante comme par exemple 65. Après le rabattement, la partie des ruban$ transversal repliât qu dépassent repêe 66 est coupée.
Pour obtenir un guide particulièrement efficace pour les supports de rubane 7 on peut modifier la construction de principe représentée par la figure 9, de manière à prévoir, entre les flasques isolants constituée par des supporte de rubans, des bandes entaillées à l'extérieur, qui forment également l'isole* ment de base.
Ces flasques dans lesquels on a pratiqué des fentes, seront surtout prévus aux endroits ou les contraintes les électriques sont /plus grandes.-dans une disposition comme celle de la figure 9, Immédiatement sur le bobinage 57 @
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Dans de nombreux cas, quand on dispose en série des couchas de papier souple et des couches d'huile, et où cas ou*
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chqa sont mises en forme à leurs extrémités, il est déjà sufisant de prévoir entre deux couches de faible longueur de l'ieo lation de base, une couche qui dépasse constituée par un sup port de rubans et c'et seulement ce dernier qui cet mis à la forme voulue,
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Une modification intéressante du principe des 4Uppotte de rubans consiste, suivant une extension de l '1nv.nt1on, et sur* tout avec des bandes transversale a disposées comme des écaillas -3r ula; ...rp. , , à utiliser/un support La figure 10 représente le princia pe d'un support double de ce genre, Los couchée transversales de bandes isolâmes sont désignées Par 67 et 6 les bande, lon1tu.. dinde! par 69 et 70, Dans un support double de de mGIU1'.. on disposera - pour des raisons de tenue à la haute tension - les écailles en sens inverse,
La figure 11 représente le support double de rubans de la figure 10 en coupe longitudinale.
Les bandes transversales
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sont indiquée); en 71 et bzz, une bande longitudinale supérieure en bzz et une bande longitudinale inférieure en 71u Dan.* le caa d'un support double, ces bandes longitudinal les sont mutuellement décalées, de manière à réduire au minimum la perte de entière isolante active, que ces bandes représentant*
Un double support de ruban peut également être réalisé de toile manière , que les bandes longitudinales soient diapo. sées entre deux couches de bandes transversales
Si l'on fixe les bandes transversales sur les bandes longitudinales, à la manière dont on colle les pages d'un cahier
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alors,
après le placement du support de rubans sur la pièzes peut enlever chaque fois les bandes longitudinales 81mp18'n- en les détachant, ce qui libère les rubans, Cette dernière technique est utilisable avec la plupart des supports de tubans.