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"TRANSFORMATEUR DE COURANT POUR TRES HAUTE TENSION"
La présente invention a pour objet un transformateur de courant pour très haute tension, comportant une cuve et une porcelaine isolant l'enroulement à haute tension, par rapport à la cuve, et se caractérise par le fait que l'enroulement à haute tension est isolé par rapport au circuit magnétique et à la masse entièrement et exclusivement à la manière d'un câble isolé pour haute tension.
Des transformateurs ainsi conçus présentent, par rapport aux transformateurs connus, dans lesquels l'isolement qui sépare l'enroulement à haute tension du circuit magnétique est disposé, en partie sur le dit enroulement à haute tension et en partie, sur le dit circuit magnétique, l'a-
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vantage d'une construction économique et sure parce qu'elle ne fait appel, pour la réalisation de l'isolement, qu'aux hautes qualités du diélectrique habituellement employé dans les câbles, qu'elle conduit, de ce fait, à des formes d'exé- cution s'acco@modant de récipients isolants de très faible diamètre;
qu'elle réduit ainsi au minimum le volume d'isolant fluide employé et par suite les risques d'incendie et leurs conséquences,
Les dessins représentent plusieurs exemples d'exécution de l'invention.
La figure 1 représente en élévation et coupe un transformateur de courant dont l'enroulement à haute tension est en forme de tore de révolution et plonge, avec le circuit magnétique qui porte l'enroulement à basse tension, dans une cuve de dispositions connues.
La figure 2 représente, en élévation et coupe un transformateur analogue, mais dont l'enroulement à haute tension se trouve en partie en dehors de la cuve.
La figure 3 représente en élévation et coupe un transformateur de courant à cuve dont l'enroulement à haute tension est en forme de boucle allongée et se trouve partiellement en dehors de la cuve de l'appareil.
La figure 4 représente en élévation et coupe un transformateur de courant analogue, mais dont l'enroulement à haute tension se trouve,suivant des dispositions connues, en partie dans la coiffe isolante et en partie dans la cuve.
Sur toutes ces figures, les mêmes organes sont désignés par les mêmes chiffres de référence.
Considérant la figure 1, l'enroulement à haute tension du transformateur représenté est désigné par 1. Il a la forme d'un tore de révolution de section circulaire.
Un tube 2 contient les connexions de liaison de cet enroule-
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lement à la tête de borne. Un filage conducteur ou semi-oonducteur 3, mis à la tension d'un point de l'enroulement primaire, assure une forme conforme à ce qu'indique la technique des hautes tensions pour la surface équipotentielle infiniment voisine de l'enroulement à haute tension. Un bourrage conducteur ou semi-conducteur 4 remplit le même office dans la région du raccordement de l'enroulement primaire torotdal, au tube cylindrique contenant des connexions de liaison.
Le tore primaire est isolé au ruban de papier, filé à la main ou enroulé à la machine sur une épaisseur 5, déterminée par la tension d'essai et la courbure des surfaces en présence et à la manière d'un câble à haute tension. Le tube 2 contenant les conducteurs de liaison de l'enroulement primaire est, lui également, pourvu d'un isolement 6 au ruban de papier, à la manière d'une extrémité de câble à haute tension et selon la technique connue.
L'isolement 7 de la jonction entre le tore et le tube est effectué avec des papiers découpés de forme et dentelés, de façon à assurer une ligne de fuite convenable vers la masse, aux points délicats de jonction entre ces trois isolements, pris deux par deux* Dans ce but, les trois isolements 5,6 et 7 sont effectués simultanément et on réalise ainsi un recouvrement, couche par couche, des trois isolements aménageant cette ligne de fuite.
Pour assurer une bonne adhérence des papiers constituant l'iso. lement 6 et éviter de former!un isolement anfractueux et lacunaire, les papiers constituant l'isolement 6 sont mis en place après avoir été préalablement mouillés. Un filage de ruban conducteur ( ruban de plomb ou de cuivre ou de tout autre métal n'attaquant pas l'huile) ou semi-conducteur, assure la mise à la masse de l'isolation du tore primaire et de ltextré-
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mité jusqu'au déflecteur 8 prévu, selon la technique des câbles, sur l'isolation du tube contenant les conducteurs de liaison.
Une feuille de plomb perforée, dont on peut obtenir l'adhérence parfaite avec la surface de l'isolement de la jonction, réunit ces deux filages de ruban conducteur ou semiconducteur, avec interposition, si c'est nécessaire, d'un filage de fil de plomb entre la feuille perforée et le ruban conducteur ou semi-conducteur. Au-dessus de la jonction, l'isolation 6 du tube 2, contenant les conducteurs de liaison, est traitée comme un câble à haute tension dans une botte d'extrémité. L'épaisseur de 1'isolation au papier est renforcée; quant au déflecteur 8, on lui donne une forme convenable pour uniformiser le champ électrique à l'extrémité du filage conducteur et l'amener à une valeur appropriée et compatible avec l'isolement longitudinal désiré.
Au-dessus du déflecteur, l'isolation va en s'amincissant progressivement jusqu'à être d'épaisseur sensiblement nulle vers l'extrémité du tube du côté de la tête de borne qui supporte le tout. L'ensemble situé au-dessus du déflecteur est entouré d'un corps isolant à la manière d'une extrémité de câble haute tension. Dans le cas de la figure considérée, ce corps est en porcelaine; il peut être naturellement en toute autre matière utilisable en haute tension.
La mise sous huile de l'appareil décrit peut être effectuée, soit à l'aide d'une cuve 9 de dispositions connues, comme le représente la figure 1, soit conformément à l'inven- tion suivant la disposition représentée par la figure 2. Ici la cuve 9 est terminée, à sa partie inférieure, par une pièce en forme de culotte servant de support général au transformateur. Cette pièce présente des joints convenablement établis
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pour permettre le montage et empêcher l'existence de spires en court-circuit entourant le circuit magnétique. Au-dessous de la culotte, l'enroulement à haute tension, isolé comme il a été expliqué, est revêtu d'une enveloppe de plomb 10, parfaitement étanche, soudée en 11 à la culotte.
Cette enveloppe peut être, par exemple, constituée par deux demi-coquilles de forme appropriée, soudées suivant deux génératrices.
Le corps isolant 12 qui, dans le cas des figures 1 et 2, est en porcelaine, pour service à l'extérieur, et est pourvu d'ailettes, porte à sa partie supérieure un dispositif de suspension du primaire 13 et des organes servant à relier les sorties de cet enroulement primaire à la ligne dans laquelle est inséré ce transformateur. 'Un couvercle étanche 14 permet de faire communiquer l'intérieur du corps isolant, rempli d'huile. par une tubulure) avec un conservateur d'huile.
Suivant une forme préférée de réalisation de l'invention, et dans le cas d'imprégnation à l'huile fluide, le transformateur est complètement étanche et sans conservateur; il fonctionne alors sous pression d'huile. Une capacité à volume variable 16 logée dans la ouve cylindrique et connue des câbleurs sous le nom de "poumon" permet de compenser les variations de volume de l'huile, du fait de la dilatation sous l'influence de la température, sans qu'il s'ensuive.. des variations trop importantes de la pression. Le transformateur ainsi constitué est séché, étuvé, rempli d'huile en tous points comme un câble à huile fluide de construction moderne.
Le noyau magnétique 15, portant le bobinage secondaire est, conformément à ltinvention. disposé en un point quelconque de la partie sous plomb de l'enroulement primaire
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et d'une manière générale, autour de la partie de l'enroulement à haute tension qui se trouve à l'extérieur de la cuve.
Au lieu d'être en forme de tore, l'enroulement à haute tension du transformateur, faisant l'objet de l'inven- tion, peut être constitué, suivant des dispositions connues, en forme de boucle allongée, ainsi que le représentent les figures 3 et 4.
L'enroulement à haute tension 17, de ces transformateurs, est pourvu d'un isolement 18 exécuté au ruban de papier, filé à la main ou enroulé à la machine, sur une épaisseur déterminée par la tension d'essai et la courbure des surfaces de l'enroulement à haute tension. Cet enroulement pénètre, par deux orifices, à travers une pièce en forme de culotte 19 servant de support général du transformateur. Cette pièce présente des joints convenablement établis pour permettre le montage et empêcher l'existence de spires en court-circuit entourant le circuit magnétique.
Au-dessous de cette culotte, l'enroulement à haute tension isolé est revêtu d'une enveloppe de plomb 20, parfaite. ment étanhe, soudée en 21 à la culotte. Cette enveloppe est, par exemple, formée de deux demi-coquilles de forme appropriée, soudées sur deux génératrices.
Au-dessus de la culotte 19, chacune des deux branches montantes de l'enroulement à haute tension est traitée comme un câble à haute tension dans une botte d'extrémité. L'épais- seur de l'isolement au papier est renforcée en 22, en même temps qu'un déflecteur de forme convenable est prévu en 23 pour uniformiser le champ diélectrique au-dessusde la culotte et l'amener à une valeur appropriée, A la partie supérieure de l'enroulement à haute tension, l'isolement Ta en s'amincissant jusqu'à être d'épaisseur sensiblement nulle vers les sorties du bobinage.
La partie, du bobinage à haute tension, située au-
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dessus de la culotte 19 est contenue dans un récipient isolant 24 de forme appropriée à celle du primaire et de nature appropriée au service demandé au transformateur. Dans le cas de la figure 5,par exemple, ce récipient est en porcelaine, pour service à l'extérieur et est pourvu d'ailettes. Il porte, à sa partie supérieure, un dispositif de suspension 25, de l'enroulement à haute tension, et des organes 26 servant à relier les sorties de cet enroulement primaire à la ligne dans laquelle est inséré le transformateur. Un couvercle étanche 27 permet de faire communiquer, par une tubulure 28, l'intérieur du récipient avec un conservateur d'huile.
Le transformateur ainsi constitué est séché, étuvé, rempli d'huile, et traité en tous points comme un câble à huile de construction moderne.
Le noyau magnétique 29 portant le bobinage secondaire 30 est disposé en un point quelconque de la partie sous plomb de l'enroulement primaire.
On peut naturellement, au lieu et place de la cuve spéciale en forme de culotte du transformateur décrit, em- ployer une cuve cylindrique ou.ovale, de dispositions connues, comme le montre la figure 4, la partie inférieure 31 de l'en- roulement à haute tension étant revêtue d'un filage conducteur comme dans le cas de la figure 1; Ce transformateur peut être muni d'un conservateur d'huile ou rendu étanche et comporter, dans un tel cas, une capacité de compensation 32.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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"CURRENT TRANSFORMER FOR VERY HIGH VOLTAGE"
The present invention relates to a current transformer for very high voltage, comprising a tank and a porcelain insulating the high voltage winding, with respect to the tank, and is characterized by the fact that the high voltage winding is isolated with respect to the magnetic circuit and to the ground entirely and exclusively in the manner of an insulated cable for high voltage.
Transformers thus designed have, compared to known transformers, in which the insulation which separates the high voltage winding from the magnetic circuit is arranged, partly on said high voltage winding and partly on said magnetic circuit, the-
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vantage of an economical and safe construction because it only uses, for the realization of the insulation, the high qualities of the dielectric usually used in the cables, which it leads, therefore, to forms of execution using very small diameter insulating containers;
that it thus reduces to a minimum the volume of fluid insulation used and consequently the risks of fire and their consequences,
The drawings represent several examples of execution of the invention.
Figure 1 shows in elevation and in section a current transformer whose high voltage winding is in the form of a torus of revolution and plunges, with the magnetic circuit which carries the low voltage winding, in a tank of known arrangements.
FIG. 2 shows, in elevation and in section, a similar transformer, but the high voltage winding of which is located partly outside the tank.
Figure 3 shows in elevation and in section a tank current transformer whose high voltage winding is in the form of an elongated loop and is located partially outside the tank of the apparatus.
FIG. 4 shows in elevation and in section a similar current transformer, but the high voltage winding of which is, according to known arrangements, partly in the insulating cap and partly in the tank.
In all these figures, the same members are designated by the same reference numerals.
Considering Figure 1, the high voltage winding of the transformer shown is designated by 1. It has the shape of a torus of circular section.
A tube 2 contains the connection connections of this coil-
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lement at the terminal head. A conductive or semi-conductive wire 3, put under the tension of a point of the primary winding, ensures a shape conforming to that indicated by the technique of the high tensions for the equipotential surface infinitely close to the high tension winding . A conductive or semiconductor packing 4 performs the same function in the region of the connection of the torotdal primary winding, to the cylindrical tube containing link connections.
The primary torus is insulated with paper tape, hand spun or machine wound to a thickness 5, determined by the test tension and the curvature of the surfaces in the presence and in the manner of a high tension cable. The tube 2 containing the connecting conductors of the primary winding is itself also provided with an insulation 6 from the paper tape, in the manner of a high voltage cable end and according to the known technique.
The isolation 7 of the junction between the torus and the tube is carried out with paper cut to shape and notched, so as to ensure a suitable line of flight towards the mass, at the delicate points of junction between these three isolations, taken two by two * For this purpose, the three insulations 5, 6 and 7 are carried out simultaneously and a covering is thus carried out, layer by layer, of the three insulations forming this creepage line.
To ensure good adhesion of the papers constituting the ISO. Lement 6 and avoid forming! a fractured and lacunar insulation, the papers constituting the insulation 6 are put in place after having been previously wetted. A conductive tape (lead or copper tape or any other metal that does not attack oil) or semiconductor wire, ensures the earthing of the insulation of the primary toroid and of the outer core.
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mited up to the deflector 8 provided, according to cable technology, on the insulation of the tube containing the connecting conductors.
A perforated lead sheet, of which one can obtain the perfect adhesion with the surface of the insulation of the junction, joins these two threads of conductive or semiconductor tape, with the interposition, if necessary, of a thread of wire of lead between the perforated sheet and the conductive or semiconductor tape. Above the junction, the insulation 6 of the tube 2, containing the connecting conductors, is treated as a high voltage cable in an end boot. The thickness of the paper insulation is reinforced; as for the deflector 8, it is given a suitable shape to standardize the electric field at the end of the conductive wire and bring it to a suitable value and compatible with the desired longitudinal insulation.
Above the deflector, the insulation gradually tapers until it is of substantially zero thickness towards the end of the tube on the side of the terminal head which supports the whole. The assembly located above the deflector is surrounded by an insulating body like the end of a high voltage cable. In the case of the figure considered, this body is made of porcelain; it can naturally be in any other material usable in high voltage.
The apparatus described can be placed under oil, either using a tank 9 of known arrangements, as shown in FIG. 1, or in accordance with the invention according to the arrangement shown in FIG. 2. Here the tank 9 is terminated, at its lower part, by a piece in the form of a panty serving as a general support for the transformer. This part has properly established joints
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to allow mounting and prevent the existence of short-circuited turns surrounding the magnetic circuit. Below the pants, the high voltage winding, insulated as explained, is coated with a lead envelope 10, perfectly sealed, welded at 11 to the pants.
This envelope can be, for example, constituted by two half-shells of suitable shape, welded along two generatrices.
The insulating body 12 which, in the case of FIGS. 1 and 2, is made of porcelain, for outdoor service, and is provided with fins, carries at its upper part a device for suspending the primary 13 and the members serving to connect the outputs of this primary winding to the line in which this transformer is inserted. A sealed cover 14 allows the inside of the insulating body, filled with oil, to communicate. by a pipe) with an oil conservator.
According to a preferred embodiment of the invention, and in the case of impregnation with fluid oil, the transformer is completely sealed and without preservative; it then operates under oil pressure. A variable-volume capacity 16 housed in the cylindrical opening and known to cable workers under the name of "lung" makes it possible to compensate for variations in the volume of the oil, due to expansion under the influence of temperature, without causing it follows .. too large variations in pressure. The transformer thus formed is dried, steamed, filled with oil at all points like a fluid oil cable of modern construction.
The magnetic core 15, carrying the secondary winding is, in accordance with the invention. arranged at any point on the lead part of the primary winding
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and generally around the portion of the high voltage winding which is outside the vessel.
Instead of being in the form of a torus, the high voltage winding of the transformer, which is the subject of the invention, can be constituted, according to known arrangements, in the form of an elongated loop, as shown in the diagrams. figures 3 and 4.
The high voltage winding 17 of these transformers is provided with an insulation 18 executed with a paper tape, hand spun or machine wound, to a thickness determined by the test voltage and the curvature of the surfaces. of the high voltage winding. This winding enters, through two orifices, through a panty-shaped piece 19 serving as a general support for the transformer. This part has suitably established gaskets to allow assembly and prevent the existence of short-circuited turns surrounding the magnetic circuit.
Below this panty, the insulated high voltage winding is coated with a 20, perfect lead wrap. mint, welded in 21 to the panties. This envelope is, for example, formed of two half-shells of suitable shape, welded to two generatrices.
Above the panty 19, each of the two rising branches of the high tension coil is treated as a high tension cable in an end boot. The thickness of the paper insulation is reinforced at 22, while a suitably shaped baffle is provided at 23 to even out the dielectric field above the panty and bring it to a suitable value, A the upper part of the high voltage winding, the insulation Ta by thinning until it is of substantially zero thickness towards the outputs of the winding.
The part, of the high voltage winding, located at the
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above the pants 19 is contained in an insulating container 24 of a shape appropriate to that of the primary and of a nature appropriate to the service required of the transformer. In the case of Figure 5, for example, this container is made of porcelain, for outdoor service and is provided with fins. It carries, at its upper part, a suspension device 25, the high voltage winding, and members 26 serving to connect the outputs of this primary winding to the line in which the transformer is inserted. A sealed cover 27 makes it possible to communicate, via a pipe 28, the interior of the container with an oil conservator.
The transformer thus formed is dried, baked, filled with oil, and treated in all respects like an oil cable of modern construction.
The magnetic core 29 carrying the secondary winding 30 is disposed at any point of the leaded part of the primary winding.
It is naturally possible, instead of the special breech-shaped tank of the transformer described, to employ a cylindrical or oval tank, of known arrangements, as shown in FIG. 4, the lower part 31 of the enclosure. high tension bearing being coated with a conductive spinning as in the case of Figure 1; This transformer can be fitted with an oil conservator or made watertight and include, in such a case, a compensation capacity 32.
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