Emboîtement protecteur de parties métalliques dans les transformateurs et àutres appareils électriques<B>de</B> haute tension. Lorsqu'on -détermine la tension limite que peut supporter un diélectrique qui sé pare un conducteur électrique de la masse, on voit qu'avec un conducteur de petit dia mètre, la tension qu'on peut employer est relativement faible et presque indépendante de la distance du conducteur<B>à</B> la masse au delà d'une certaine distance assez petite.
D'autre part, on est conduit<B>à</B> employer des conducteurs de diamètre d'autant plus faible que les tensions sont plus élevées et, quel que soit le soin apporté au bobinage des en roulements, il est difficile d'empêcher que, dans chaque enroulement, il n'existe une ou plusieurs spires où puissent s'établir des contraintes supérieures<B>à</B> celles permises pour n'avoir pas trace d'effluves, quelle que soit d'ailleurs la nature des diélectriques em ployés: gazeux, liquides ou solides.
La présente invention a pour but de pro téger des parties métalliques dans les trans formateurs et autres appareils électriques de haute tension par rapport<B>à</B> des éléments voisins<B>à</B> potentiel différent, et l'emboîte ment protecteur qui en fait l'objet comporte, pour chaque partie<B>à</B> protéger, une cuirasse métallique cintrée, formant enveloppe, ou verte en un endroit- et reliée électriquement <B>à</B> la partie<B>à</B> protéger.
Au dessin annexé, donné<B>à</B> titre d'exem.- Ple: Les fig. <B>1</B> et 2 représentent en coupe longitudinale et en plan une forme d'exécu tion de l'objet de l'invention destinée<B>à</B> pro téger un bobinage annulaire; Les fig. <B>3</B> et 4 représentent une forme d'exécution pour les bobines d'un empilage de bobines annulaires qui sont reliées en- ,semble soit en tension, soit en parallèle; Les fig. <B>5</B> et<B>6</B> donnent, pour ce cas, le détail de dispositifs de protection pour les jonctions entre les bobines;
Enfin les fig. <B>7. 8</B> et<B>9</B> montrent en<B>élé-</B> vation et en coupes une forme d'exécution pour un noyau de transformateur en tôles empilées. Dans le cas des fig. <B>1</B> et 2., on a, supposé que la bobine annulaire<B>1 à</B> protéger est<B>à</B> une tension élevée par rapport<B>à</B> la masse<B>de</B> l'appareil, mais sans que la différence de po.- tentiel entre l'entrée et la sortie dépasse quel ques milliers de volts, la bobine<B>1</B> étant pla cée sous une même cuirasse métallique.
Sur la surface extérieure, la, bobine est recouverte par une feuille métallique ou tôle 2. cylin drique comme la bobine, et, de même, sur sa surface cylindrique intérieure, elle est protégée par une autre feuille métallique, ou tôle<B>3.</B> Ces tôles 2 et<B>3</B> présentent des rebords 4 dont le raccordement avec la sur face cylindrique est fortement arrondi. Les couronnes annulaires ainsi formées consti tuent la cuirasse et sont fendues suivant'une génératrice<B>5,</B> comme cela est nécessaire pour éviter les courants d'induction dans la cui rasse si l'enroulement est traversé par.<B>du</B> courant alternatif et aussi pour permettre l'introduction de la bobine dans<B>la</B> cuirasse qu'on peut élargir alors suffisamment.
Pour fixer le tout en place d'une façon définitive, des lamelles métalliques radiales<B>(;</B> sont sou dées sur les rebords 4 des deux couronnes <B>de</B> façon<B>à</B> les rendre solidaires l'une de l'autre et de la bobine.
Le conducteur d'entrée<B>7</B> et le conduc teur<B>de</B> sortie<B>8</B> de la bobine<B>1</B> devront se faire en fil de diamètre suffisant ou en lames, le conducteur d'entrée<B>7,</B> par exem ple, étant relié<B>à</B> la cuirasse et le conducteur de sortie traversant cette dernière par un orifice latéral garni de matière isolante<B>9.</B>
Bien entendu, la bobine sera isolée suffi samment de la cuirasse pour la différence de potentiel maximum qui peut exister entre elles.
Dans le cas très fréquent oit plusieurs bobines sont montées en tension, comme, par exemple. dans les transformateurs, il sera bon de protéger aussi les connexions reliant chaque bobine<B>à</B> ses voisines des contraintes électrostatiques trop fortes qui pourraîent se produire en certains points de leur surface.
On peut alors adopter -une disposition ana logue<B>à</B> celle représentée aux fig. <B>3,</B> 4 et<B>5.</B> Si l'on considère, par exemple les trois bobines représentées, celle du milieu<B>10</B> est connectée avec la bobine parallèle<B>Il</B> placée <B>à</B> gauche et avecla bobine 12 de droite; cha cune de ces bobines est cuirassée comme il est décrit plus haut par une couronne-arma- turc extérieure<B>l'a</B> et une couronne-armature intérieure 14-reliées ensemble.
-Les bobines munies de leur cuirasse for ment des ensembles rigides qu'on empile les uns sur les autres en les séparant par des rondelles isolantes<B>15</B> d'une épaisseur appro priée.
Les-jonctions d'une bobine<B>à</B> l'autre se font par l'intermédiaire des cuirasse. La bobine<B>10,</B> par exemple, a son fil d'entrée <B>16</B> relié<B>à</B> sa, cuirasse et le fil de sortie<B>17</B> relié<B>à</B> la, cuirasse de la bobine voisine<B>11;</B> il en est<B>de</B> même de toutes -les autres bobines.
Pour les fils de sortie<B>17</B> qui passent<B>à</B> l'extérieur des bobines, il convient de les protéger par un écran en coquille<B>18 à</B> partie convexe tournée vers l'extérieur. Pour maintenir une distance convenable entre les différents écrans, on pourra, au<B>-</B>lieu de les placer sur une même génératrice comme sur la fig. <B>3,</B> les mettre en quinconce comme sur la fig. 4 ou en héliee, ou de toute autre ma nière.
Le détail du montage de cette connexion avec son écran fait l'objet de la, fig. <B>à</B> qui s'explique d'elle-même, et où l'on voit que l'écran.<B>18</B> est soudé sur la cuirasse de la bobine<B>10</B> dont il sert<B>à</B> protéger le fil de sortie<B>17.</B> Il pourra<B>y</B> avoir intérêt dans certains cas<B>à</B> prendre le dispositif de la fic. <B>6</B> où l'écran<B>19</B> est soudé sur la cuirasse de la bobine<B>Il</B> et sert de jonction de courant jusqu'à la sortie 20 de la bobine latérale<B>10.</B>
Enfin la cuirasse des bobines n'étant né cessaire que lorsque la, tension atteint une certaine valeur pour le diamètre des fils de la bobine dans un empilage où la tension de chaque bobine varie de<B>0 à</B> une valeur élevée, on pourra ne munir de cuirasses que les bobines de haute tension seules. De même, si la différence de potentiel de l'entrée<B>à</B> la sortie de chaque bobine n'est pas trop éle- vée, on poura trouver avantage<B>à</B> placer deux ou plusieurs bobines sous la même cuirasse.
Les dispositions indiquées pour les bo bines et leurs fils de sortie se trouveront né cessairement modifiées pour des pièces de forme différente, telles que boulons, écrous, angles de tôles etc. Dans tous les cas, quelles que soient les pièces, quel que soit leur po tentiel propre, nul ou très élevé, il n'y a<B>à</B> considérer que les différences<B>de</B> potentiel exis tant entre elles et les parties voisines et<B>à</B> partir d'une certaine valeur de cette<B>diffé-</B> rence, il<B>y</B> aura intérêt<B>à</B> couvrir 'tes parties anguleuses ou de petit rayon de courbure par des écrans ou des cuirasses<B>à</B> grand rayon de courbure et reliés électriquement avec les pièces qu'ils protègent.
<B>A</B> titre d'exemple, les fig. <B>7, 9</B> et<B>9</B> mon trent une forme d'exécution dans un trans formateur dont le noyau formé de tôles<U>em-</U> pilées 21 boulonnées aux quatre angles pré sente dés arêtes nombreuses qui peuvent cau ser la production d'effluves et la décomposi tion lente de l'huile ou du diélectrique solide dans lequel le transformateur est baigné.
La cuirasse protectrice comprend pour chaque branche du noyau un tube cylindri que 22 ou<B>23,</B> ouvert suivant une génératrice et qui entoure le paquet de tôles de la branche correspondante du noyau lamellé, sur lequel se placent les enroulements du transformateur. Une fois les paquets de tôles enfilés dans les tubes 22 et<B>23</B> et les enroulements, ils sont boulonnés ensemble d'une façon définitive et on introduit les pièces de cuirasse 24 et<B>25</B> qui doivent servir d'écrans aux branches horizontales du noyau. Ces pièces 24 et<B>25</B> peuvent laisser l'extérieur des tôles<B>à</B> nu dans le cas géné ral, mais elles peuvent aussi enfermer com plètement les tôles si cela paraît nécessaire.
Toutes précautions seront naturellement prises pour empêcher que les parties de cui rasse touchant les tôles en plusieurs points .ne constituent clés circuits de courants para sites.
Dans le but de faciliter le montage, ou pourra faire les pièces 24 et 25 en deux ou plusieurs parties.