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TRANSFORMATEUR DE TENSION CAPACITIF.
Dans les transformateurs de tension capacitifs consis- tant en un diviseur de tension capacitif et un circuit os- cillant inductif à tension moyenne qui lui est raccordé et qui, pour sa part, consiste encore en une bobine d'inductan- ce et un transformateur de tension, les capacités du circuit du diviseur de tension d'une part et les inductances de la bobine d'inductance et du transformateur d'autre part, sont accordées sur la résonance de l'onde fondamentale (fréquence nominale), afin de tenir pètite la résistance intérieure du diviseur de tension, mais en même temps la puissance de me- sure la plus grande possible.
Or, pour les fréquences rela- tivement élevées, entre la.capacité propre du transformateur @
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intermédiaire et l'inductance de la bobine d'inductance ou inversement, entre la capacité de la bobine et l'inductance du transformateur intermédiaire, il peut se créer une réso- nance qui provoque des surtensions dangereuses aux organes qui ne sont isolés que pour la tension partielle qui leur incombe sur la tension globale de service. Le même danger existe aussi lorsque, en service, il se forme des tensions de choc des ondes mobiles, ainsi que des phénomènes d'oscil- lation par suite d'harmoniques du réseau ou d'oscillations de coupure.
Le but de l'invention est de rendre le transformateur insensible en ce qui concerne la tension par rapport à de telles surtensions. Ce problème est résolu grâce à ce que, par un dimensionnement correspondant de toutes les parties, on a soin que la répartition de la tension le long de l'en- semble du transformateur pour toutes les fréquences et, en cas d'arrivée d'ondes de choc et d'ondes mobiles, correspon- de pratiquement toujours à la division de tension à la fré- quence de service. De cette façon, chaque organe, en parti- culier ceux qui ne sont isolés que pour une petite tension d'exploitation, est protégé contre les surtensions dangereu- ses.
Selon l'invention, ce résultat est obtenu dans le cir- cuit moyenne tension grâce à ce que, en parallèle avec la bobine d'inductance formant le circuit à tention moyenne et le transformateur intermédiaire, sont montées des capacités dimensionnées de telle sorte que la répartition de la tension sur les deux organes du montage correspond pratiquement tou- jours à la répartition de tension à la fréquence de service.
La figure 1 représente un transformateur de tension ca- pacitif ne comprenant pas la constitution suivant l'inven- tion du circuit à tension moyenne. Par S est désigné le divi- seur de tension capacitif lequel, pour la simplicité, est représenté comme ne contenant que les deux capacités C1 et
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C2. Le circuit à tension moyenne qui consiste en la bobine Dr et le transformateur intermédiaire W est raccordé au condensateur C2. Les capacités qui en résultent sont représentéès en pointillé. C3 représente la capacité d'entrée, C4 la capacité de traversée, C5 la capacité de sortie de la bobine Dr. C6 matérialise la capacité d'entrée,et de traversée du transformateur W.
La répartition indiquée de la capacité-est la cause pour laquelle, en cas de phénomènes de résonance par suite d'accroissement de fréquence, des surtensions d'une élévation inadmissible peuvent prendre naissance aux deux . parties du montage.
La figure 2 représente une disposition de montage dans laquelle cet inconvénient est évité. Ici, en parallèle avec la bobine Dr et l'enroulement haute tension du transforma-' teur S, sont couplés les condensateurs C7 et C8. Le condensateur C7 sera grand par rapport au condensateur C8 dans le cas des valeurs électriques généralement existantes de la capacité et de l'inductance des deux organes du montage.
Fréquemment, il suffira ici par suite de disposer seulement un condensateur supplémentaire C7 en parallèle avec la bobine d'inductance Dr, tandis que comme capacité en parallèle avec' le transformateur W on utilise la capacité propre de ce dernier. Pour le reste, en ce qui concerne sa capacité propre (capacité de traversée), on établira suivant les possibilités le transformateur avec une capacité'réduite afin de diminuer la dépense supplémentaire. Il est de plus dans le domaine de l'invention d'accorder les deux circuits oscillants consistant chacun en une inductance et une capacité en parallèle, sur la même fréquence propre et le même degré d'amortissement, ce qui produit même en cas de ré'sonance sur les deux organes, la répartition de tension voulue.
Un autre exemple de réalisation de l'invention est' re- présenté par la figure 3. Sur cette figure, les enroulements @
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de la bobine d'inductance Dr et du transformateur W sont re- présentés sous forme d'enroulements par couches. Afin que le condensateur C supplémentaire qui doit être monté en paral- lèle avec la bobine d'inductance Dr puisse être tenu encore plus petit, il est prévu aux enroulements haute tension de la bobine d'inductance, du transformateur et sur la ligne conductrice qui se trouve entre eux des écrans métalliques S qui absorbent les capacités de ces organes par rapport à la terre, et sont à l'entrée de la bobine couplés en parallèle avec celle-ci au moyen d'une connexion correspondante.
Afin d'empêcher la formation de phénomènes de résonance, on constituera avantageusement tous les condensateurs du même transformateur de tension capacitif exempts en soi d'oscillations avec amortissement apériodique au moyen d'un dimensionnement correspondant des feuilles et par le choix de la matière des feuilles, ainsi que de leur construction.
Pour autant que cela ne soit pas pratiquement possible pour les capacités formées par des écrans, celles-ci sont amor- ties apériodiquement par des résistances supplémentaires.
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CAPACITIVE VOLTAGE TRANSFORMER.
In capacitive voltage transformers consisting of a capacitive voltage divider and an oscillating medium-voltage inductive circuit connected to it and which, for its part, still consists of an inductor coil and a transformer of voltage, the capacitances of the voltage divider circuit on the one hand and the inductances of the inductance coil and the transformer on the other hand, are tuned to the resonance of the fundamental wave (nominal frequency), in order to keep the internal resistance of the voltage divider, but at the same time the greatest possible measuring power.
However, for relatively high frequencies, between the inherent capacity of the transformer @
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intermediate and the inductance of the inductance coil or vice versa, between the capacitance of the coil and the inductance of the intermediate transformer, a resonance can be created which causes dangerous overvoltages to components which are isolated only for the partial voltage incumbent on them on the overall operating voltage. The same danger also exists when, in service, impulse voltages from mobile waves form, as well as oscillation phenomena as a result of system harmonics or cut-off oscillations.
The object of the invention is to make the transformer insensitive as regards the voltage with respect to such overvoltages. This problem is solved by the fact that, by corresponding sizing of all the parts, care is taken that the distribution of the voltage along the whole of the transformer for all the frequencies and, in the event of arrival of shock waves and moving waves, almost always correspond to the voltage division at the operating frequency. In this way, every component, especially those which are isolated only for a small operating voltage, is protected against dangerous overvoltages.
According to the invention, this result is obtained in the medium voltage circuit thanks to the fact that, in parallel with the inductance coil forming the medium voltage circuit and the intermediate transformer, capacitors are mounted so dimensioned that the The distribution of the voltage on the two components of the assembly almost always corresponds to the distribution of voltage at the operating frequency.
FIG. 1 represents a capacitive voltage transformer not comprising the constitution according to the invention of the medium voltage circuit. By S is denoted the capacitive voltage divider which, for simplicity, is represented as containing only the two capacitors C1 and
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C2. The medium voltage circuit which consists of the coil Dr and the intermediate transformer W is connected to the capacitor C2. The resulting capacities are shown in dotted lines. C3 represents the input capacitance, C4 the traversing capacity, C5 the output capacity of the Dr. coil. C6 represents the input capacity, and the traversing capacity of the transformer W.
The indicated distribution of the capacitance is the cause why, in the event of resonance phenomena as a result of increasing frequency, overvoltages of an inadmissible rise can arise from both. parts of the assembly.
Figure 2 shows a mounting arrangement in which this drawback is avoided. Here, in parallel with the coil Dr and the high voltage winding of the transformer S, the capacitors C7 and C8 are coupled. The capacitor C7 will be large compared to the capacitor C8 in the case of the generally existing electrical values of the capacitance and the inductance of the two members of the assembly.
Frequently, it will therefore suffice here to have only an additional capacitor C7 in parallel with the inductance coil Dr, while as a capacitance in parallel with the transformer W the proper capacitance of the latter is used. For the rest, with regard to its own capacity (crossing capacity), the transformer will be established according to the possibilities with a reduced capacity in order to reduce the additional expenditure. It is moreover in the field of the invention to tune the two oscillating circuits each consisting of an inductance and a capacitor in parallel, on the same natural frequency and the same degree of damping, which produces even in the event of re sonance on the two organs, the desired distribution of tension.
Another exemplary embodiment of the invention is shown in FIG. 3. In this figure, the windings @
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of the inductance coil Dr and the transformer W are shown as layered windings. In order that the additional capacitor C which is to be mounted in parallel with the inductor coil Dr can be kept even smaller, it is provided at the high voltage windings of the inductor coil, of the transformer and on the conductor line which between them there are metal screens S which absorb the capacities of these organs with respect to the earth, and are at the input of the coil coupled in parallel with the latter by means of a corresponding connection.
In order to prevent the formation of resonance phenomena, all the capacitors of the same capacitive voltage transformer will advantageously be free from oscillations per se with aperiodic damping by means of a corresponding dimensioning of the sheets and by the choice of the material of the sheets. , as well as their construction.
Insofar as this is not practically possible for the capacitors formed by screens, these are periodically damped by additional resistors.