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TRANSFORMATEUR DE MESURE COMBINE.
La présente invention due à Monsieur René LOUBET, a pour ob- jet un transformateur combiné de tension et de courant, dans lequel les enroulements haute tension et basse tenson des deux transformateurs sont disposés sur le même circuit magnétique. Cet ensemble est caractérisé en ce que le circuit magnétique- comporte, d'une part, un noyau en forme de U sur les,bras duquel sont distribués les enroulements haute et basse tension du transformateur de tension, et d'autre part, un autre noyau constituant lui-même un circuit magnétique fermé sur lequel sont répartis les enroulements haute et basse tension du transformateur de courant, ce dernier noyau étant placé sur les extrémités des bras du noyau en forme de U, dans un plan perpendiculaire aux deux plans de symétrie dudit noyau,
et disposé symétriquement par rapport à ces plans.
Suivant cette disposition, le flux magnétique du transfor- mateur de tension, se répartit également dans les deux parties du circuit magnétique du transformateur de courant et de façon telle qu'il n'existe aucune force électro-motrice induite aux bornes des enroulements de ce transformateur
En outre, ce flux magnétise le circuit magnétique du trans- formateur de courant, ce qui peut permettre de réduire les erreurs dues à ce transformateur.
On comprendra mieux les caractéristiques nouvelles et les avantages de l'invention en se référant à la description suivante et aux dessins qui l'accompagnent, donnés simplement à titre d'exemple non li- mitatif et dans lesquels la Fig. 1 est une vue schématique en perspecti- ve du transformateur conforme l'invention montrant particulièrement la disposition des circuits magnétiques, la Fig. 2. est une vue en pers- pective du transformateur conforme à l'invention, la Fig. 3 est une cou-
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pe de la Fig. 2 suivant un plan passant par l'axe du tore et perpendi- culaire au plan du noyau magnétique en forme de U, la Fig. 4 est une autre coupe de la Fig. 2 suivant un plan passant par l'axe du tore et par les deux branches du noyau magnétique en forme de U, la Fig.
5 re- présente une variante du transformateur conforme à l'invention suivant laquelle le transformateur de courant comporte plusieurs circuits mag- nétiques, la Fig. 6 représente un transformateur suivant l'invention, placé dans une cuve.
Sur la Figo 1, 1 désigne le noyau magnétique en forme de U, sur les branches duquel on a figuré schématiquement l'enroulement haute tension 3 et l'enroulement basse tension 4 du transformateur de tension. 2 est le noyau de forme toroïdale constituant le circuit magné- tique du transformateur de courant. Ce dernier repose en A et B sur les extrémités des branches du noyau magnétique 1. On voit qu'il est dans un plan perpendiculaire aux deux plans de symétrie du noyau magnétique 1, et qu'il est disposé symétriquement par rapport à ces plans. Sur ce noyau 2 sont répartis l'enroule.ment primaire 5 et l'enroulement secondai- re 6 du transformateur de courant.
Les flèches Fu et Fj, représentent respectivement, à un instant donné, le sens du flux produit dans le noyau magnétique 1 par l'enroulement haute tension du transformateur de tension, et le sens du flux produit dans le noyau toroîdal 2 par l'enroulement pri- maire du transformateur de courant.. Les réluctances respectives des par- ties ACB et ADB du noyau toroîdal 2 étant égales, le flux Fu se partage dans cette armature en deux flux égaux Ful et Fu2. En répartissant d'une manière égale, les spires des enroulements 5 et 6 du transformateur de courant sur le tore 2, les flux Ful et Fu2 induiront dans ces enroulements des forces électromotrices égales et opposées dont la résultante sera nulle.
Sur les Figures 2,3 et 4, on a représenté en 1 le noyau magnétique en forme de U, et en 2 le noyau de forme toroidale. L'en- roulement basse tension 4 du transformateur de tension est disposé le long des deux bras verticaux du noyau 1. L'enroulement basse tension 6 du transformateur de courant est réparti le long de la circonférence de tore 2. Les sorties 7 et 7' de cet enroulement longent un des bras ver- ticaux du noyau 1.
L'isolation des pièces magnétiques 1 et 2 ainsi que celle des enroulements basse tension 4 et 6, par rapport aux bobinages haute tension du transformateur de tension et du transformateur de cou- rant est constitué par une gaine isolante continue ayant région toroi- dale 8 et se prolongeant par deux appendices verticaux 11 et 11'. 'Cet- te gaine isolante peut être réalisée par exemple, par un enroulement de papier autour du tore 2 et de l'enroulement basse tension 6, et au- tour des deux bras verticaux du noyau 1 et de l'enroulement basse ten- sion 4. Autour de la partie toroïdale 8 de la gaine isolante, est bobi- né l'enroulement primaire 5 du transformateur du courant.
L'enroulement haute tension du transformateur de tension est constitué par un certain nombre de galettes telles que 9, 9', 10, 10',... connectées entre elles de manière connue et placées autour des appendices verticaux 11 et 11' de la gaine isolante. La sortie 16 de cet enroulement haute tension est reliée à une des sorties de l'enroule- ment primaire 5 du transformateur de courant. L'autre sortie 17 est réu- nie à la masse de l'appareil, le transformateur de tension étant branché entre une phase et la terre. A l'intérieur de la gaine isolante, sont placées des armatures conductrices, pour assurer une meilleure répartition du gradient de potentiel entre les parties à haute tension et à basse tension. Ces armatures seront de forme toroldale autour du circuit ma- gnétique du transformateur de courant.
Elles sont représentées en 12,13, 14 sur les Figs. 3 et 4. Elles sont prolongées par des parties cylindri- ques 12', 13', 14', 12", 13", 14" à l'intérieur des appendices verticaux de la gaine isolante. Ces parties cylindriques ou certaines d'entre elles,
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seront avantageusement réunies à des points convenablement choisis de l'en- roulement haute tension du transformateur de tension, de façon à fixer d'une façon bien précise les potentiels respectifs de chacune des armatu- res conductrices.
En outre la surface extérieure de la gaine isolante dans la partie toroïdale 8 et jusqu'à la naissance des appendices reçoit une armature conductrice 15, mise au potentiel de la première bobine 9 de l'enroulement primaire du transformateur de tension.
L'invention se prête aussi à la.réalisation du transforma- teur de courant à plusieurs secondaires sur circuits magnétiques distincts.
Il suffit pour cela de disposer un ou plusieurs tores magnétiques appuyés indépendants du tore 2 et placés coaxialement les uns au-dessus des au- tres.
La figure 5 représente à titre d'exemple un transformateur comportant un deuxième tore 18 avec son enroulement secondaire 19 dont les sorties 20 et 20' longent l'un des bras verticaux du noyau 1.
Lors de la mise en place de l'isolement, on enferme dans la même région 8 de la gaine isolante tous les circuits magnétiques toroidaux superposés.
Les descriptions précédentes ont trait à la partie active du transformateur réalisé suivant l'invention.
Généralement, le transformateur est contenu dans une en- ceinte appropriée contenant de l'huile le plus souvent.
La Fig. 6 donne une vue schématique de l'ensemble ainsi obtenu. Dans cette figure,'21 représente une enveloppe cylindrique en porcelaine, fermée à sa partie supérieure par un capot métallique 22 por- tant les bornes primaires 23 et 24 du transformateur de courant, la bor- ne 24 étant aussi l'entrée primaire, côté haute tension du transformateur de tension.
L'ensemble repose sur un socle 25 comportant en particu- lier les bornes des divers enroulements secondaires : 26, 26', (trans- formateur de tension) 27, 27', 28, 28', (transformateur de courant à deux secondaires).