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TRANSFORMATEUR SEC A ENVELOPPE RESISTANT A LA PRESSION, POUR MINES 'ET
ANALOGUES.
L'invention a pour but un transformateur sec prévu pour être monté dans des endroits présentant des dangers d'explosion, par exemple dans des mines. L'invention est basée sur la découverte que des transformateurs secs à enveloppe résistant à la pression, en particulier ceux qui sont rem- plis de gaz ou d'air, présentent, pour être montés dans des minès, certains avantages, en particulier aussi celui d'un poids moindre, par rapport aux transformateurs remplis de liquides ou de sable de quartz, Dans le mode de construction des transformateurs de mine utilisés jusqu'à présent, il parais- sait cependant' difficile d'adapter l'enveloppe à la forme du transformateur sec. En outre, le problème de l'évacuation de la chaleur, tout au moins dans le cas de puissances supérieures à 50 kVA, occasionne des difficultés importantes.
A cela s'ajoute en outre qu'il faut tenir compte des dimensions relativement petites des portes des cages d'extraction et des galeries.,
L'invention apporte des remèdes à ces inconvénients. Elle pré- voit la construction de l'enveloppe en forme de tube.
Il apparait sans plus que cette construction aboutit à une enveloppe particu- lièrement résistante à la pression, qui peut en outre être construite de façon simple,, qui permet, en utilisant de façon correspondante l'espace intérieur au montage du transformateur,une bonne transmission de chaleur à l'enveloppe et qui présente aussi les petites dimensions désirées pour l'emploi considéré du transformateur sec. Il est certes bien connu en soi de prévoir, pour de grands transformateurs, des enveloppes rondes .permettant de mettre le trans- formateur sous une forme pouvant être transportée sur des voies. Cette mesu- re n'a cependant aucun rapport avec la construction opportune d'une envelop- pe résistant à la pression pour transformateurs de mines.
Un transformateur sec conforme à l'invention se construit oppor- tunément de manière que les noyaux soient disposés transversalement et la.cu- lasse longitudinalement dans l'enveloppe tubulaire. Il est recommandé de don-
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ner aux noyaux'une section elliptique. Ceci permet d'utiliser au maximum 1' espace intérieur de 1-'.enveloppe circulaire, de manière qu'il ne reste dans l'enveloppe aucun espace libre inutile.
L'évacuation de la chaleur s'obtient de façon simple. Dans ce but, on peut munir l'enveloppe à l'intérieur età l'extérieur d'ailettes de refroidissement consistant en particulier en rubans de tôle disposés de- brnzto On construit les ailettes de refroidissement extérieures en enroulant autour de l'enveloppe un ruban de tôle placé debout. Les ailettes de refroi- dissement intérieures sont disposées de préférence dans le sens longitudi- nal de l'enveloppe.
L'enveloppe disposée horizontalement présente de préfé- rence au dessus une ailette longitudinale se prolongeant de préférence. vers l'intérieur, qu'on utilise non seulèment pour améliorer le refroidissement mais aussi pour y disposer des oeillets servant au transport. On raccorde avanta- geusement la culasse et éventuellement aussi ses dispositifs de pression, par des moyens conducteurs de la .:haleur à la paroi intérieure de l'enveloppe.
Il est recommandable de construire les enroulements sous forme d'enroulements disques, dont les spires ont une forme à peu près elliptique.
Il est avantageux de construire en outre.le transformateur sec de manière que la température de marche puisse être élevée, par exemple à 1600 C. Dans ce but,on construittoutes les pièces d'isolement et d'appui en matériaux résistant à la chaleur. En particulier, il se recommande de concevoir le montage de manière que les pires des enroulements portent sur un guipage de soie de verre ou sur un enroulement de ruban de verre, un isolement en matière artificielle, par exemple du groupe des silicones, et que l'ensemble de l'isolant après avoir enroulé les bobines, de préférence après avoir enroulé sur la bobine terminée un bandage de verre supplémentaire, soit réuni en un corps compact par un traitement thermique.
L'ensemble de l'iso- lement de l'enroulement d'un des noyaux, y compris les pièces d'écartement con- struites de préférence en matière céramique, peut aussi être réuni en une unité.
En ce qui concerne le restant de la construction, il est avanta- geux de munir les faces frontales de l'enveloppe devant en particulier être remplie de gaz, de couvercles soudés étanches aux gaz, la soudure pouvant être effectuée le long des arêtes extérieures des brides. Si on n'utilise pas de remplissage de gaz sous pression, il est par exemple avantageux de visser le couvercle à l'enveloppe en ménageant une fente mesurée suivant les règles de la protection contre le grisou.. Les boîtes à bornes sont également- de préférence soudées aux couvercles et disposées de préférence de manière que la solidité du couvercle en soit accrue. En vue de son transport;, l'enve- loppe peut être munie de patins inférieurs.
Le dessin représente de façon schématique, en supprimant les piè- ces qui ne sont pas nécessaires à l'explication de l'invention, un exemple de construction d'un transformateur conforme à l'invention, et la figure 1 re- présente une coupe longitudinale, la figure 2 une coupe transversale
Le transformateur 1 est introduit dans l'enveloppe circulaire 2 résistant à la pression, dont la paroi est munie d'ailettes de refroidissement à l'intérieur et à l'extérieur. On obtient l'adaptation du transformateur triphasé à l'espace circulaire du fait que les trois noyaux 4 de section ovale sont disposés transversalement dans l'enveloppe et l'un derrière l'autre dans le sens longitudinal.
On obtient ainsi également une bonne évacuation de la chaleur aux parois de l'enveloppe. Les culasses 5 sont disposées latéra- lement, munies d'une grande surface, le long de la paroi et évacuent la chaleur du noyau par conduction. Les enroulements 6 consistent en enroule- ments à disques munis de canaux de refroidissementdisposés verticalement.
L'air qui s'y échauffe monte, passe le long des ailettes disposées au-dessus et aboutit aux parois frontales de l'enveloppe également munies d'ailettes de refroidissement, où il redescend en se refroidissant pour monter à non- veau à travers les enroulements. La trajectoire de l'air est représentée par des flèches sur la figure 1. Les bornes de raccord 7 et $ du transfor- mateur se trouvent dans des boites à bornes 11 et 12 soudées aux couvercles 9 et 10. La face inférieure possède des patins 13, et la face supérieure pré-
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sente une nervure renforcée 14 munie d'oeillets servant au transporta
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l.- Transformateur sec à enveloppe résistant à la pression pour espaces soumis à des dangers d'explosions, comme des mines ou analogues,
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PRESSURE-RESISTANT DRY TRANSFORMER, FOR MINING AND
ANALOGUES.
The object of the invention is a dry transformer designed to be mounted in places presenting explosion hazards, for example in mines. The invention is based on the discovery that dry, pressure-resistant cased transformers, particularly those filled with gas or air, have certain advantages for mounting in mines, in particular also the advantage. of less weight compared to transformers filled with liquids or quartz sand. In the construction of mine transformers used heretofore, however, it seemed difficult to adapt the casing to the shape of the dry transformer. In addition, the problem of heat dissipation, at least in the case of powers greater than 50 kVA, causes significant difficulties.
In addition, it is necessary to take into account the relatively small dimensions of the doors of the extraction cages and galleries.
The invention provides remedies for these drawbacks. It provides for the construction of the casing in the form of a tube.
It appears without more that this construction results in a particularly pressure-resistant casing, which can moreover be constructed in a simple manner, which allows, by using the interior space correspondingly when mounting the transformer, a good transmission. of heat to the casing and which also has the small dimensions desired for the considered use of the dry transformer. It is of course well known per se to provide, for large transformers, round envelopes enabling the transformer to be placed in a form which can be transported on tracks. This measure, however, has nothing to do with the timely construction of a pressure-resistant enclosure for mine transformers.
A dry transformer according to the invention is suitably constructed so that the cores are arranged transversely and the cores are laid longitudinally in the tubular casing. It is recommended to don-
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ner to the nuclei an elliptical section. This allows maximum use of the interior space of the circular envelope, so that no unnecessary free space remains in the envelope.
The heat dissipation is obtained in a simple way. For this purpose, the casing can be provided inside and outside with cooling fins consisting in particular of sheet metal tapes arranged de- brnzto. The outer cooling fins are constructed by wrapping a tape around the casing. of sheet metal placed upright. The internal cooling fins are preferably arranged in the longitudinal direction of the casing.
The horizontally disposed envelope preferably has above it a longitudinal fin preferably extending. towards the inside, which one uses not only to improve the cooling but also to have there the eyelets used for transport. The cylinder head and possibly also its pressure devices are advantageously connected by means of conductive heat to the inner wall of the casing.
It is advisable to construct the windings in the form of disc windings, the turns of which have an approximately elliptical shape.
It is advantageous additionally to construct the dry transformer so that the operating temperature can be raised, for example to 1600 C. For this purpose, all the insulating and supporting parts are constructed from heat-resistant materials. In particular, it is recommended to design the assembly so that the worst windings relate to a wrapping of glass silk or a winding of glass ribbon, an insulation of artificial material, for example from the group of silicones, and that the The whole of the insulation after having wound up the coils, preferably after having wound on the finished coil an additional glass bandage, is brought together in a compact body by a heat treatment.
The entire insulation of the winding of one of the cores, including the spacers preferably made of ceramic material, can also be combined into one unit.
With regard to the remainder of the construction, it is advantageous to provide the front faces of the casing, which must in particular be filled with gas, with welded gas-tight covers, the welding being able to be carried out along the outer edges of the casings. flanges. If a pressurized gas filling is not used, it is for example advantageous to screw the cover to the casing, leaving a slot measured according to the rules of protection against firedamp. Terminal boxes are also suitable for preferably welded to the lids and preferably arranged so that the strength of the lid is increased. For transport, the casing may be fitted with lower runners.
The drawing shows schematically, by deleting the parts which are not necessary for the explanation of the invention, an example of construction of a transformer according to the invention, and Figure 1 shows a sectional view. longitudinal, Figure 2 a cross section
The transformer 1 is introduced into the circular pressure-resistant casing 2, the wall of which is provided with cooling fins inside and outside. The adaptation of the three-phase transformer to the circular space is obtained owing to the fact that the three cores 4 of oval section are arranged transversely in the casing and one behind the other in the longitudinal direction.
This also gives good heat dissipation from the walls of the casing. The yokes 5 are arranged laterally, provided with a large surface, along the wall and dissipate the heat from the core by conduction. The windings 6 consist of disc windings provided with cooling channels arranged vertically.
The air which heats up there rises, passes along the fins arranged above and ends at the front walls of the casing also provided with cooling fins, where it descends while cooling to rise at a non-caliber through the windings. The air path is shown by arrows in figure 1. The transformer connection terminals 7 and $ are located in terminal boxes 11 and 12 welded to the covers 9 and 10. The underside has pads. 13, and the upper surface pre-
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feels a reinforced rib 14 provided with eyelets for transporta
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l.- Dry-type transformer with a pressure-resistant enclosure for spaces subject to explosion hazards, such as mines or the like,