Transformateur électrique refroidi à l'huile. La présente invention a pour objet un transformateur électrique refroidi à l'huile.
Suivant la présente invention, un corps de bac à surface ondulée dans lequel sont ren fermés le noyau et la bobine du transforma teur ainsi que le bâti qui les supporte, est combiné avec un couvercle serré à ce bac et avec des moyens pour exercer une pression de bas en haut sur ce couvercle et de haut en bas sur le bâti du transformateur afin de serrer ce bâti contre le fond du bac.
Le corps de bac à surface ondulée est formé de préférence par des tôles ondulées qu'on soude ensemble et dont on recourbe les extrémités des ondulations intérieures en un bord circulaire continu, les extrémités des ondulations étant fermées par soudage et une tôle de fond étant soudée au bord circulaire continu en question.
Fig. 1 des dessins ci-joints est une éléva tion d'un transformateur et d'un bac, repré sentant, à titre d'exemple, une des formes d'exécution de l'objet de l'invention; Fig. 2 est une coupe verticale; Fig. 3 et 4 sont une vue de côté et un plan respectivement, représentant la construction du bâti; Fig. 5 à 12 sont -des vues en plan, et en perspective représentant le bac de transfor mateur au cours de sa formation; Fig. 13 est un plan -du socle du baè de transformateur; Fig. 14 et 15 en sont, respectivement, une élévation et une coupe;
Fig. 16 à 20 représentent la construction du couvercle du transformateur, et Fig. 21 est une coupe représentant le crampon de couvercle.
Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 1, un transformateur T, du type à double circuit magnétique, est supporté dans un bâti F, reposant sur le fond M du bac K. Ce bac repose sur le socle B et possède un couvercle C assujetti à sa partie supérieure par des crampons p. Des boulons 20, s'éle vant du-bâti'F, passent à travers' le couvercle C et leurs extrémités sont renfermées dans des chapeaux hermétiques 21.
Le couvercle C porte également les isolateurs 1V1 et Ne des bornes du primaire et du secondaire, et le bâti F porte un support S (fi-. 2) pour supporter les conducteurs d'arrivée et de dé part L, des bobines du transformateur, ainsi que les bornes.
Ce bâti F comprend les cornières d'angle verticales 6 maintenues les unes contre les autres par les boulons 7 situés à l'extérieur du noyau feuilleté, de sorte que le devant et le derrière du bâti peuvent être fortement serrés sur le noyau R. Des fers à U 8, peuvent être assemblés entre les boulons 7 et le noyau et servir à tenir ensemble les diverses parties feuilletées au sommet du noyau; les barres 9 s'étendent horizontalement le long des faces avant et arrière du noyau, entre les cornières 6, et sont pourvues de brides qui s'appliquent par-dessus ces dernières, auxquelles elles sont assujetties, comme représenté.
Des cornières horizontales 10 s'étendent en travers des ex trémités inférieures des cornières verticales 6 et ces barres 10, aussi bien que les barres 9 situées à la partie supérieure sont tenues en semble par les boulons 7' similaires aux bou lons 7. Le bâti F du transformateur est ainsi composé d'une paire de châssis formés de barres 6, 9, 10, à l'avant et à l'arrière, et tenus ensemble par les boulons 7, 7'.
Les bords des cornières 6, 10 débordent le noyau de manière à recevoir les boulons 7, T; les surfaces planes sont fortement ser rées contre le noyau pour tenir ensemble les feuilles qui le constituent et leurs ailes 6'; 10' s'étendent vers l'extérieur. Les cornières inférieures 10 sont prolongées au delà des côtés du bâti et sont assujetties, par des con soles 12, à la couronne d'espacement 13, qui s'adapte à l'intérieur du bac pour maintenir 1o transformateur en position dans ce dernier. Des bras 15, s'étendant des milieux des cor nières 10, à la couronne 13, peuvent égale ment être prévus pour offrir un support sup plémentaire.
Au fond M du bac peuvent être soudées des cornières 1.6, formant un emboîte ment 11 qui reçoit la partie inférieure du transformateur et empêche celui-ci de se dé placer, ou bien dans certains cas on peut faire usage tant de la couronne 13 que de l'em boîtement 11. Les extrémités supérieures des cornières 6 sont prolongées au-dessus du noyau R, et portent une superstructure S pour la fixation des conducteurs d'arrivée et de départ du transformateur et des boulons supportant le couvercle du bac du transformateur; cette superstructure.S comprend une paire de fers à U, 17, assujettis entre les cornières 6 d'avant et d'arrière de chaque côté par des consoles 18.
Des boulons 20 s'élèvent de ces fer à<B>U</B> et por tent; à leurs extrémités supérieures, le couver cle du bac de transformateur. Entre leurs ex trémités, les boulons 20 portent des supports 21' pour un bâti 22 et des isolateurs 23 pour l'espacement et la fixation des conducteurs à haute-tension. De même le bâti 28 et les iso lateurs 26, pour les conducteurs à basse-ten- sion sont supportés par les boulons 20, au moyen de plaques 27 pincées entre des écrous 29, prévus sur les boulons. Cette structure suppor tée par les boulons 20 peut également être utili sée pour des bobines de réactance ou d'autres bobines auxiliaires.
Cette formation offre un robuste point de fixation centrale pour les boulons 20; les cornières 6 du bâti transmet tent la pression de ces boulons par l'intermé diaire du bâti, au socle., sans imposer aucun effort au noyau ni aux bobines. Toute la superstructure est ainsi soutenue et les bou lons 20 peuvent également être utilisés pour serrer le bâti en place dans le bac du trans formateur, une pression s'exerçant de haut en bas sur les boulons ayant pour effet d'ap puyer fortement le bâti sur le fond du bac.
Toutes les parties<B>du</B> bâti du transforma teur sont faites de fers ordinaires. Les cor nières 6, 10 et les fers à<B>U</B> 17 sont simple ment coupés, et les barres 9 sont coupées et coudées. Les boulons 20 sont de ceux qu'on trouve couramment dans le commerce et sont maintenus en place par des écrous et les bras 15 ainsi que la couronne inférieure 13 sont des bandes coudées ou cintrées à la demande.
Les parties sont faciles à démonter en desserrant les boulons correspondants et on peut déplacer les se.etions les unes par rap port aux autres pour les ajuster exactement à la surface du noyau. On peut également faire varier les dimensions des bâtis de ce genre en faisant varier les longueurs des par ties coupées et de cette façon on peut établir une variété de structures sans modèles spé ciaux, ni pièces spéciales venues de fonderie. Ceci réalise une grande économie dans le prix de revient, étant donné, en particulier, que ces gros transformateurs refroidis à l'huile varient habituellement, avec chaque installa tion particulière, en sorte qu'on n'en a pas en magasin, mais qu'on doit les établir sur com mande.
Le bac K pour le transformateur est de préférence en tôle et de section ronde, ovale ou arrondie et les côtés 32 sont ondulés à une profondeur qui dépend de la grandeur du bac et des surfaces de refroidissement re quises.
Pour établir les côtés, ou corps 32 du bac, on peut procéder de la manière suivante: On choisit une tôle rectangulaire 33 (fig. 5) ou on la découpe dans de la tôle d'acier de di mensions courantes qu'on peut avoir en ma gasin et on encoche les bords supérieur et in férieur de la tôle, en 34, en laissant des in tervalles rectilignes 35, entre les encoches et en laissant des demi-intervalles 35', à cha que bout.
On recourbe ensuite cette tôle en cochée 33, en une série d'ondulations paral lèles (fig. 6 et 10) qui sont faites par un ou til courbeur pivotant 36, oscillant autour d'un conformateur 37 et pressant ou repliant la tôle autour de ce dernier. Cette façon de faire les ondulations successivement donne tan diamètre prédéterminé, identique, à cha que repli et évite toute surtension du métal et tous effets irréguliers ou de déformation.
Les replis 38, 39 qui se trouvent aux extré mités des ondulations sont séparés par des par ties intermédiaires-sensiblement plates, 40, et les replis intérieurs 38 sont faits entre les encoches 34, tandis que les replis extérieurs 39 sont centrés au fond 41 des encoches, les extrémités des sections ondulées présentant la disposition représentée aux fig. 6 et 10. avec les bords de replis 38 perpendiculaires à la tôle et les bords des replis 39 inclinés. Les coins 42 des encoches forment une ligne voi sine des replis intérieurs 38.
La phase suivante de la formation du corps de bac est représentée aux fig. 8 et 9 et consiste à cintrer l'ensemble de la section ondulée en un arc circulaire de diamètre donné. Ceci se fait en pressant les replis inté rieurs 38 les uns vers les autres pour rétrécir légèrement les espaces existant entre eux et en écartant d'une façon correspondante les replis extérieurs pour augmenter leur espace ment, un gabarit étant utilisé pour calibrer l'espacement des replis.
Lorsqu'un certain nombre de sections ont été formées et courbées comme cela est représenté aux fig. 8 et 9, on' les assemble côte à côte dans des berceaux semi-circulaires, 43, correspondant au diamè tre extérieur du bac et on soude ensemble les sections assemblées, le long de leurs bords de jonction qui se trouvent à l'intérieur du bac. De cette manière, on établit une section cir culaire de la forme par exemple d'un demi- cercle correspondant à la moitié du corps du bac. On établit de la. même façon l'autre moi tié de ce corps, puis on assemble les deux moitiés sur des fonds circulaires correspon dant au diamètre intérieur chi bac, et on les fixe sur ces fonds par des cercles extérieurs.
On soude ensuite les deux sections ensemble, le long de leurs bords de jonction à l'inté rieur du bac.
Le corps de bac ainsi formé a ses ondu lations ouvertes en haut et en bas et la phase suivante du procédé consiste à fermer ces on dulations de manière à former une struc ture rigide en forme d'arches clans laquelle les ondulations se supportent mutuellement les unes les autres, par l'intermédiaire de couronnes de liaison pleines, à chaque extré- mit6 du bac. La fermeture des extrémités des ondulations est représentée aux fig. 10; 11 et-12 et consiste à aplatir ou a retourner les extrémités des ondulations intérieures 38, comme cela est indiqué en 49.
On aplatit en suite les bords extrêmes de ces ondulations en des lignes sensiblement droites, comme cela est représenté en 48 et on étale les extrémi tés des ondulations de manière à les amener les unes vers les autres et, finalement, en con tact les unes avec les autres, comme cela est indiqué en 50 et 51. Orr martèle également les bords de la partie intermédiaire 40 ainsi que les replis extérieurs 39 et on les amène en contact suivant une ligne 52 le long de la quelle on les soude solidement ensemble.
Le martelage de dedans en dehors des extrémités des ondulations 38 forme les surfaces plates inclinées 49 et amène les bouts extrêmes de ces surfaces sensiblement dans la ligne des coins 42, des encoches 34, en formant autour de l'extrémité du bac un bourrelet annulaire continu à partir duquel les ondulations s'in clinent dans des directions opposées. A cha que bout, la surface annulaire biseautée for mée par la couronne de surfaces plates incli nées 49 sert à fixer le fond et la cornière cir culaire du haut du bac.
Le fond M du bac est formé par une pla que circulaire, de préférence en acier laminé, dont les bords sont relevés sous un certain angle (fig. 2) et le rebord 55, ainsi, formé, du fond M est presque perpendiculaire aux sur faces biseautées 49 et s'adapte juste à une partie intermédiaire de ces surfaces. Une fois la, pièce de fond<B>Il</B> assemblée et serrée en place, on fait une forte soudure 56 dans l'angle situé entre les surfaces 49 et le rebord 55 de telle sorte que le dessous du bac se trouve au-dessous de la surface de cette sou dure, qui par conséquent sera. tenue espacée du socle B du transformateur dans la. posi tion qu'occuperont finalement les parties une fois assemblées.
Cette formation d'un rebord autour de la plaque de fond M la, protège contre un gauchissement ou déformation<B>dû</B> à la, chaleur (le soudage et à tous efforts qu'elle pourra avoir à supporter en service et tient également le joint soudé hors du contact du socle ou d'autres surfaces, de telle sorte que ce joint ne recueille point l'humi dité et ne risque pas de se rouiller ni de s'af faiblir, ou de s'user en service. Cette cons truction permet de faire la plaque de fond ou la cornière circulaire supérieure, ou les deux, plus épaisses ou plus minces que le mé tal qui entre dans la constitution du corps de bac, ou de la même épaisseur que lui, selon qu'on peut le trouver le plus avanta geux.
Au sommet du corps de bac, est soudée la cornière circulaire en fer ou en acier, 60, formée en enroulant une cornière à une forme circulaire avec son aile 61 inclinée sensible ment à l'angle du couvercle C du bac, et en soudant les extrémités du cercle ensemble. Cette cornière circulaire est faite à la. dimen sion voulue pour s'adapter dans la partie su périeure du bac et venir en prise avec unepartie intermédiaire des surfaces biseautés 49 situées au sommet et elle est assujettie en place par une forte soudure 69 faite tout autour, clans l'angle annulaire formé entre les surfaces 49 et la cornière 60. Cette dernière constitue un renforcement supplémentaire pour le corps de bac et offre une connexion robuste et simple pour le couvercle C du bac.
Le couvercle C qui peut être fait en tôle d'acier ayant à peu près la même épaisseur que le fond M a une forme bombée comme représenté, et est assujetti à la cornière 60 par des crampons p. Ce couvercle est pourvu d'une ouverture centrale 65 entourée par une collerette et fermée par un couvercle c, ainsi que d'isolateurs Nl et N' pour les conducteurs d'arrivée et de départ. Les boulons 20 du bâti I' passent à travers ce couvercle et des pitons peuvent être vissés sur leurs extrémi tés supérieures pour permettre de soulever le bâti I' et le transformateur<I>T</I> hors du bac,
le couvercle se soulevant avec le transforma teur après desserrae des crampons p. Sous le couvercle C, les' boulons 20 portent des écrous U qui s'appuient contre le dessous du couvercle et que l'on peut régler sur les boulons de manière à faire appuyer ou pres ser ceux-ci de bas en haut sur le couvercle et de haut en bas sur le bâti r reposant sur le fond M du bac.
Le poids des parties du transformateur n'est par conséquent pas porté par les côtés du bac, mais est transmis directement au fond M reposant sur le socle B. Des pattes 73 sont soudées aux bords du couvercle du bac, et à travers ces pattes des boulons de retenue ?4 passent au socle<B>B</B>. Pour renfor cer davantage encore la construction, spécia lement dans le cas de grands bacs, plusieurs frettes de renforcement, 75, entourent le bac et sont soudées aux replis extérieurs des on dulations de celui-ci.
Pour séparer les courants intérieurs, chauds d'huile des courants extérieurs refroidis, un cylindre intérieur 70 est prévu en dedans des replis 39. Les colonnes d'huile refroidie con tenues dans les ondulations sont relativement lourdes et descendent rapidement à travers celles-ci, en aspirant des courants d'huile chaude à la partie supérieure, en 71, et en remplaçant à la partie inférieure, en 72, l'huile qui s'élève à travers les bobines du transformateur.
Dans des transformateurs très grands, ou dans le cas où une plus grande résistance mé- ea.nique est nécessaire, une augmentation dans l'épaisseur du métal du corps peut ren dre économique de ne faire qu'une seule on dulation dans chaque section 33. Dans ce cas, la eourbure de cette ondulation est dirigée vers l'extérieur et les bords de jonction inté rieurs des sections adjacentes sont pourvus de rebords tournés en dehors et sont soudés ensemble intérieurement, le long de la ligne de jonction de ces rebords, .comme cela est indiqué en 175 (fig. 8 et 9).
Le socle est formé par des fers de dimen sions courantes qui sont assujettis ensemble pour former un bâti rectangulaire. Dans la construction représentée aux fig. 2, 13 et 14, les pièces latérales et transversales sont for mées par des fers à double T 76 et des fers à U 77 reliés ensemble par des équerres 78 adaptées aux âmes des fers à l'endroit des joints.
Les traverses 79 sont en dedans des ailes des fers latéraux à double<B>T</B> 76, ce qui donne des joints très forts et rigides, et, à chaque angle du socle, sont prévuea des bu tées formées par des cornières 81 courbées en forme de segments de couronne et rivées en place sur les pièces latérales extrêmes et transversales. L'aile verticale 82 de cette cornièro est tournée vers l'intérieur et à cette aile est rivée la plaque 83 qui épouse la. forme de la périphérie du bac de transformateur et est assujettie à la frette inférieure de ce bac.
Cette cornière forme un moyen raidisseur et de renforcement très rigide pour le bâti for mant socle en aidant à distribuer tous les efforts aux angles, de telle sorte que le socle est empêché de se gauchir ou de se déformer. Les boulons de lavage 74, pour le socle et le bac du transformateur, sont assujettis à des pièces de levage 84, assujetties elles-mêmes dans les angles du bâti formant socle.
Le socle sera allongé pour des bacs longs ou ovales, comme cela est représenté en traits pleins (fig. 13) et pour des bacs ronds. il sera sensiblement carré, avec des moyens de retenue circulaires, comme cela est indiqué en lignes pointillées. Le couvercle C du bac de transformateur est également en tôle d'acier qu'on trouve couramment dans le commerce et convenable ment bombée. Pour former le couvercle, on procède, par exemple, comme suit: On prend un morceau rectangulaire 100 de tôle d'acier que l'on coupe en forme de cercle 101 (fig.- 16) et dans lequel on découpe ensuite une ou plusieurs entailles en forme de secteurs 102, allant du bord circulaire à un point 103 situé à une certaine distance du centre.
On travaille ensuite d'une manière convenable le disque plat ainsi préparé de manière à lui donner une forme bombée jusqu'à ce que les bords de la ou des entailles 102 se touchent (fig. 18).' On serre ensuite ces bords et on les soude fortement pour maintenir le cou vercle dans sa forme bombée. Cette forme bombée renforce la pièce et lui donne de la rigidité et donne un aspect élégant au bac de transformateur, en même temps qu'elle agit pour faire écouler la pluie et l'humi dité.
Après le bombement du couvercle, on dé couPe le milieu pour former le trou d'homme circulaire 105 et l'on y pratique également des trous 106 pour les extrémités des bou lons de levage 20 du transformateur ainsi que les trous 107 pour les conducteurs à haute-tension. On découpe également l'ou- verture rectangulaire l1_0 pour la plaque. sup portant les conducteurs à basse-tension et foutes ces ouvertures sont pourvues de brides ou collerettes 111, 112, 113, 114 comme re présenté, pour servir de moyens de fixation pour les bouclions ou parties recouvrant les ouvertures.
Ces collerettes sont de préfé rence soudées en place et les bords de l'en taille 102 sont également complètement fer niés et soudés en 115. Le bord du couvercle possède des trous 116 pour les boulons de serrage qui assujet- tissent le couvercle sur le corps du bac de transformateur.
Des prolongements ou pattes 120, peuvent être soudés en place de manière à déborder le couvercle et être p#iurvus de trous 121 pour les extrémités des biiulons clé levage 74 s'élevant du socle sur lequel le bac de transformateur repose.
L'aile 61 de la cornière supérieure 60 forme un support rigide pour le couvercle C du bac qui est maintenu en contact avec cette cornière par une série de crampons pressant les parties ensemble, avec une garniture 130 entre elles.
Le bord 133 du couvercle est prolongé par-dessus le bord de l'aile 61 et pourvu de trous espacés 116 pour des boulons 135 pas sant à travers des crampons 136 et pourvus de rondelles 137 et d'écrous 138. Cers cram pons 136 présentent des extrémités relevées 140 portant contre le dessous du bord 133 et (les bras 141, s'étendant vers l'intérieur, qui s'appuient, à plat, contre l'aile 61.