EP0076208A1 - Transformer, especially of the explosion-proof type - Google Patents

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EP0076208A1
EP0076208A1 EP82401732A EP82401732A EP0076208A1 EP 0076208 A1 EP0076208 A1 EP 0076208A1 EP 82401732 A EP82401732 A EP 82401732A EP 82401732 A EP82401732 A EP 82401732A EP 0076208 A1 EP0076208 A1 EP 0076208A1
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EP
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heat pipes
transformer
transformer according
receiving
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EP82401732A
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German (de)
French (fr)
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EP0076208B1 (en
Inventor
Jean Montagne
Robert Moracchioli
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ALSACIENNE D'INSTALLATIONS TECHNIQUES Ste
Original Assignee
ALSACIENNE D'INSTALLATIONS TECHNIQUES Ste
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0275Arrangements for coupling heat-pipes together or with other structures, e.g. with base blocks; Heat pipe cores
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/08Cooling; Ventilating
    • H01F27/10Liquid cooling
    • H01F27/18Liquid cooling by evaporating liquids
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/126Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element consisting of zig-zag shaped fins

Definitions

  • the subject of the invention is a transformer, in particular of the explosion-proof type, that is to say the high and low voltage windings of which are housed in a pressure-resistant metal tank developed during an internal explosion of a gas mixture. explosive, and which prevents the transmission of the explosion to the surrounding atmosphere, tank consisting of a side wall and two covers supporting the high and low voltage connection boxes.
  • the explosion-proof transformers it is recalled that without being watertight, they are in principle with a gaseous atmosphere and with natural circulation.
  • the gas which they contain and which is often air, circulates naturally around the windings and thus creates a hot zone at the upper part of the tank on either side of the heads of the windings.
  • the calories concentrated in this zone as well as to a lesser extent the calories carried by the gas in circulation in all the other zones of the transformer, can be evacuated only by convection, and this is why besides the side wall is constituted the more often by a sheet with large undulations.
  • transformers have their power capacity limited by their very size. For example, they are often used in the mining industry and even if they are totally or partially mounted on site, they are subject to volume requirements resulting obviously from the sites where they are housed and the dimensions of the tracks. routing to these sites.
  • the object of the invention is to remedy this state. of thing thanks to transformers which are of higher power for the same gauge.
  • a transformer which is characterized in that heat pipes mounted head to tail, at least approximately parallel to the axis of the side wall, are arranged, for their receiving side, in the free space separating the windings of this wall, between a central bearing receiving the ends of two heat pipes and outlet flanges fixed on the covers, while their dissipative side is located beyond said flanges outside the tank, the receiving fins and heat sinks being provided respectively on the receiver and heat sink sides of the heat pipes.
  • heat pipes are called heat transporting devices which are in the form of a tube closed at both ends, the inner wall of which is lined with a capillary network and which contain a fluid partially the liquid state and partially in the saturated vapor state.
  • the hot source instantly causes partial vaporization of the fluid at l liquid state, vaporization which creates an increase in fluid pressure in the saturated vapor state, which in turn causes a displacement of the fluid in the saturated vapor state towards the end in contact with the cold source.
  • the cold source by an inverse phenomenon, causes a partial liquefaction of the vapor and the liquid returns to the hot part by capillary action along the capillary network.
  • the heat pipe thus ensures the transfer of calories from the hot source to the cold source with a yield which can be multiple and for example more than 10 times greater than what would be the yield of a metal rod of the same diameter.
  • the heat pipes manage to double the quantity of calories capable of being dissipated and consequently make it possible to increase the useful power transformer in considerable proportions, which can reach 25% inexpensively and without changing the size of the device or at least its size at the time of transport, since the heat pipes can easily be mounted on the site of use .
  • the invention applies both to new transformers, that is to say delivered from the outset equipped with their heat pipes, as to * existing transformers and already in service as the 'can be fitted in accordance with the invention, by modifications relating to simple mechanics, either on site or in the factory.
  • the transformer comprises at least two pairs of heat pipes mounted head to tail in the upper part of the tank on either side of the magnetic winding circuit.
  • the heat pipes have a slight inclination such that their dissipating side is higher than their receiving side, even if the transformer is not perfectly horizontal. This provision greatly improves the efficiency of heat pipes, by facilitating whatever the position of the transformer on the site the flow of liquid along the capillary wall from the cold end to the hot end.
  • the bearings each consist of a socket with flared openings, provided with a central stop and mounted on an upper spar of the transformer.
  • the ends of the heat pipes supported by the bearings have a tapered advantageously frustoconical shape. This further facilitates the installation of the heat pipes which must be done from the outside of the transformer already mounted through a small opening. Indeed, the ends of the heat pipes are guided to the final position by their tapered or frustoconical end which cooperates with the flared opening of the bearing.
  • the outlet flanges through which the heat pipes pass with very slight play are fixed on demand on stronger plates mounted on the covers to ensure the closing of a window allowing the passage of the internal fins, while the passage of the heat pipes through the plates is made by a relatively large orifice.
  • the internal fins thus occupy practically all the free space available and optimally transfer calories.
  • the dissipating fins form, for each heat pipe, a parallelepiped block consisting of two corrugated sheets welded on two parallel plates mounted on two jaws which enclose the heat pipe, the parallelepiped blocks being advantageously arranged obliquely on the heat pipes so as to respect the size of the transformer.
  • the external dissipating fins are protected by a cover which can be constituted by curved sheets matching the size of the transformer, fixed on the covers and joined two by two on their outer periphery by crosspieces.
  • a heat pipe consists essentially of a cylindrical tube (1) closed at its two ends in (2) and whose inner walls are coated with a capillary network (3).
  • This tube contains a fluid (which in some cases may be water) in such a quantity that it is partially in the liquid state and partially in the state of saturated vapor.
  • the tank (4) of which is conventionally composed of a corrugated side wall (5) forming two rectilinear vertical sections connected by semi-cylindrical upper and lower arches, wall welded at its ends on two rigid rings (6), on which are bolted at (7) the front (8) and rear (9) covers of the tank.
  • the assembly is supported by a base (10) and stiffened by external crosspieces such as (11) at the camber, and by internal and external flat bars (12) and (13) on the flat parts.
  • a tank of this kind is intended to contain the transformer windings which are three in number in the example shown and which each consist of a body (14), extended at the top by a head (15 ) and at the bottom by a foot (16) constituting the projecting parts of the magnetic circuits.
  • the windings are carried by four longitudinal beams (17) which support the heads and feet of the coils and which are in turn fixed on feet (18) integral with the tank.
  • transformer windings are connected by connections not shown so as to facilitate understanding of the drawing, on the terminals (19) of a connection box (20) for high voltage on the one hand, and on the terminals (21 ) a connection box (22) for the low voltage on the other hand.
  • the heat pipes (23) and (24) are mounted one after the other on either side of a central bearing (27).
  • the first (23) passes through the cover 8, on the high voltage side, and extends outside the transformer, the second (24) passes through the cover (9), on the low voltage side, and extends symmetrically beyond the transformer.
  • the heat pipe (23) is introduced into the bearing (27) which is a cylindrical tubular body, provided with two flared inlets (29) and through which one has placed a locking pin (30).
  • This bearing in line with two shoulders (31) is welded to two brackets (32) which, in turn, are bolted to the vertical part of the side members (17).
  • the heat pipe passes through a strong plate (36) intended to obstruct the window pierced in the cover for the introduction of the heat pipe.
  • This plate is generally hexagonal to allow the passage of four large mounting bolts (37).
  • Each of these bolts cooperates with a screwing sleeve (38) welded to the right of a shoulder on the cover (8). It crosses an overflowing range (39) of the plate (36), and its head is protected by a socket (40) located on this range (39).
  • This flange is mounted on the plate (36) using four screws (43), arranged in four shouldered holes (44) of the flange and screwed onto the plate in tapped holes (45), executed on demand as it will be explained later.
  • the heat pipe (23) receives the external heat-dissipating fins (46).
  • These fins are formed as seen in Figures 4 and 6, by two jaws (47) on which are welded two parallel plates (48), the assembly being tightened on the heat pipe (23) by bolts such as (49 ).
  • a metal sheet (50) folded so as to present in section the appearance of successive triangles.
  • the assembly constituting the outer fins (46) is arranged obliquely so as not to go beyond the size of the transformer.
  • Each outer fin (46) is protected by a protective cover (51) formed by a curved sheet metal to match the size of the tank.
  • This sheet is fixed on the corresponding cover (8) by two brackets (52).
  • the two covers (51) on the same face are connected to their outer part by two horizontal crosspieces (53) and (54), welded respectively at their lower ends and at their upper ends. .
  • the transformer in question by natural cooling by convection and by internal circulation of air, could not dissipate more than 10 KW.
  • the invention makes it possible to gain around 25% in transformer power, without increasing the volume and for a particularly reasonable cost price, whether it be new appliances or appliances transformed in the factory or on site.

Abstract

1. Transformer, especially of the explosion proof type, i.e. where the coils (14) of high and low voltage are provided in a metallic tray which is resistant to the pressure arising in case of an internal explosion of an explosive gaseous mixture and which prevents the transmission of the explosion to the surrounding atmosphere, said tray being formed of a lateral wall (5) and two covers (8, 9) which support the connecting boxes (20-22) of high and low voltage, and which tray is equipped with heat exchangers (23, 24, 25, 26), mounted head to tail at least approximately parallel to the axis of the lateral wall (5) and arranged with their receiving side, in the free space separating the coils from said wall, whereas their dissipating side is positioned beyond said covers at the outside of the tray, receiving (33) and dissipating (46) wings being provided, respectively, on the receiving and dissipating sides of the heat exchangers, characterized in that the heat exchangers (23, 24, 25, 26) are mounted between a central bearing (27) receiving the ends of two opposed heat exchangers and output clamps (41) traversed with light play by the heat exchangers and fixed on the covers (8, 9) of the tray (4).

Description

L'invention a pour objet un transformateur en particulier du type antidéflagrant, c'est-à-dire dont les bobinages haute et basse tension sont logés dans une cuve métallique résistant à la pression développée lors d'une explosion interne d'un mélange gazeux explosif, et qui empêche la transmission de l'explosion à l'atmosphère environnante, cuve constituée d'une paroi latérale et de deux couvercles supportant les caissons de connexion haute et basse tension.The subject of the invention is a transformer, in particular of the explosion-proof type, that is to say the high and low voltage windings of which are housed in a pressure-resistant metal tank developed during an internal explosion of a gas mixture. explosive, and which prevents the transmission of the explosion to the surrounding atmosphere, tank consisting of a side wall and two covers supporting the high and low voltage connection boxes.

On sait que tous les transformateurs voient leur rendement en puissance conditionné par leur faculté de dissiper les calories engendrées par les phénomènes électriques et électromagnétiques. Il s'agit là, bien entendu, d'un problème tout-à-fait général et qui se présente quel que soit le type de transformateur, problème qui sera étudié dans ce qui suit en se référant plus particulièrement aux transformateurs antidéflagrants. Mais il va de soi que l'invention n'est nullement limitée à ce type de transformateurs, et qu'au contraire, elle s'applique à tous les autres types qu'ils soient à atmosphère gazeuse ou liquide, à circulation naturelle ou forcée, ou encore soumis à quelque impératif que ce soit de sécurité.We know that all transformers have their power output conditioned by their ability to dissipate the calories generated by electrical and electromagnetic phenomena. This is, of course, a completely general problem which presents itself whatever the type of transformer, a problem which will be studied in what follows with particular reference to explosion-proof transformers. But it goes without saying that the invention is in no way limited to this type of transformers, and that, on the contrary, it applies to all other types, whether they are in a gaseous or liquid atmosphere, in natural or forced circulation , or subject to any security imperative.

En ce qui concerne les transformateurs antidéflagrants, on rappelle que sans être étanches, ils sont en principe à atmosphère gazeuse et à circulation naturelle. Le gaz qu'ils contiennent et qui est souvent de l'air, circule naturellement autour des bobinages et crée ainsi une zone chaude à la partie supérieure de la cuve de part et d'autre des têtes des bobinages. Les calories concentrées dans cette zone ainsi que dans une moindre mesure les calories portées par le gaz en circulation dans toutes les autres zones du transformateur, ne peuvent être évacuées que par convection, et c'est pourquoi d'ailleurs la paroi latérale est constituée le plus souvent par une tôle à larges ondulations.With regard to the explosion-proof transformers, it is recalled that without being watertight, they are in principle with a gaseous atmosphere and with natural circulation. The gas which they contain and which is often air, circulates naturally around the windings and thus creates a hot zone at the upper part of the tank on either side of the heads of the windings. The calories concentrated in this zone as well as to a lesser extent the calories carried by the gas in circulation in all the other zones of the transformer, can be evacuated only by convection, and this is why besides the side wall is constituted the more often by a sheet with large undulations.

Sur un autre plan, de tels transformateurs voient leur capacité en puissance limitée par leur gabarit même. Par exemple, ils sont souvent utilisés dans l'industrie minière et même s'ils sont totalement ou partiellement montés sur le site, ils sont soumis à des impératifs de volume résultant à l'évidence des sites où ils sont logés et des dimensions des voies d'acheminement vers ces sites.On another level, such transformers have their power capacity limited by their very size. For example, they are often used in the mining industry and even if they are totally or partially mounted on site, they are subject to volume requirements resulting obviously from the sites where they are housed and the dimensions of the tracks. routing to these sites.

En pratique, et compte tenu de toutes ces contraintes, il n'a guère été possible jusqu'à ce jour de mettre à la disposition des utilisateurs des transformateurs antidéflagrants à atmosphère gazeuse d'une puissance supérieure à 1 000 KVA.In practice, and taking into account all these constraints, it has hardly been possible to date to provide users with explosion-proof transformers with a gaseous atmosphere of a power greater than 1000 KVA.

L'invention a pour objet de porter remède à cet état. de chose grâce à des transformateurs qui soient de plus grande puissance pour un même gabarit. Pour ce faire, elle a pour objet un transformateur qui se caractérise en ce que des caloducs montés tête-bêche, au moins approximativement parallèles à l'axe de la paroi latérale, sont disposés, pour leur côté récepteur, dans l'espace libre séparant les bobinages de cette paroi, entre un palier central recevant les extrémités de deux caloducs et des brides de sortie fixées sur les couvercles, tandis que leur côté dissipateur est situé au-delà desdites brides à l'extérieur de la cuve, des ailettes réceptrices et dissipatrices étant prévues respectivement sur les côtés récepteur et dissipateur des caloducs.The object of the invention is to remedy this state. of thing thanks to transformers which are of higher power for the same gauge. To do this, it relates to a transformer which is characterized in that heat pipes mounted head to tail, at least approximately parallel to the axis of the side wall, are arranged, for their receiving side, in the free space separating the windings of this wall, between a central bearing receiving the ends of two heat pipes and outlet flanges fixed on the covers, while their dissipative side is located beyond said flanges outside the tank, the receiving fins and heat sinks being provided respectively on the receiver and heat sink sides of the heat pipes.

On rappelle tout d'abord que l'on dénomme caloducs des dispositifs transporteurs de calories qui se présentent sous la forme d'un tube fermé aux deux extrémités, dont la paroi intérieure est tapissée d'un réseau capillaire et qui contiennent un fluide partiellement à l'état liquide et partiellement à l'état de vapeur saturée.First of all, it is recalled that heat pipes are called heat transporting devices which are in the form of a tube closed at both ends, the inner wall of which is lined with a capillary network and which contain a fluid partially the liquid state and partially in the saturated vapor state.

Si l'on met au contact d'une source froide d'une part et d'une source chaude d'autre part les deux extrémités d'un tel tube, on conçoit que la source chaude provoque instantanément une vaporisation partielle du fluide à l'état liquide, vaporisation qui crée une augmentation de pression du fluide à l'état de vapeur saturée, laquelle provoque à son tour un déplacement du fluide à l'état de vapeur saturée vers l'extrémité en contact avec la source froide. A ce niveau la source froide, par un phénomène inverse, provoque une liquéfaction partielle de la vapeur et le liquide retourne vers la partie chaude par capillarité le long du réseau capillaire.If the two ends of such a tube are brought into contact with a cold source on the one hand and a hot source on the other hand, it can be understood that the hot source instantly causes partial vaporization of the fluid at l liquid state, vaporization which creates an increase in fluid pressure in the saturated vapor state, which in turn causes a displacement of the fluid in the saturated vapor state towards the end in contact with the cold source. At this level, the cold source, by an inverse phenomenon, causes a partial liquefaction of the vapor and the liquid returns to the hot part by capillary action along the capillary network.

Le caloduc assure ainsi le transfert de calories de la source chaude vers la source froide avec un rendement qui peut être multiple et par exemple plus de 10 fois supérieur à ce que serait le rendement d'une tige métallique de même diamètre.The heat pipe thus ensures the transfer of calories from the hot source to the cold source with a yield which can be multiple and for example more than 10 times greater than what would be the yield of a metal rod of the same diameter.

Les essais pratiqués ont démontré que, de façon tout-à-fait surprenante, dans un transformateur équipé conformément à l'invention, les caloducs parviennent à doubler la quantité de calories susceptibles d'être dissipées et permettent par conséquent d'augmenter la puissance utile du transformateur dans des proportions considérables, qui peuvent atteindre 25 % à peu de frais et sans modifier le gabarit de l'appareil ou tout au moins son gabarit au moment du transport, puisque les caloducs peuvent facilement être montés sur le site même d'utilisation.The tests carried out have demonstrated that, quite surprisingly, in a transformer equipped in accordance with the invention, the heat pipes manage to double the quantity of calories capable of being dissipated and consequently make it possible to increase the useful power transformer in considerable proportions, which can reach 25% inexpensively and without changing the size of the device or at least its size at the time of transport, since the heat pipes can easily be mounted on the site of use .

Il convient également d'observer que l'invention s'applique aussi bien à des transformateurs neufs, c'est-à-dire livrés dès l'origine équipés de leurs caloducs, qu"à*des transformateurs existants et déjà en service que l'on peut équiper conformément à l'invention, par des modifications relevant de la mécanique simple, soit sur le site, soit en usine.It should also be observed that the invention applies both to new transformers, that is to say delivered from the outset equipped with their heat pipes, as to * existing transformers and already in service as the 'can be fitted in accordance with the invention, by modifications relating to simple mechanics, either on site or in the factory.

Dans un mode de réalisation de l'invention auquel il semble qu'il y ait lieu de donner la préférence, le transformateur comporte au moins deux paires de caloducs montés tête-bêche dans la partie supérieure de la cuve de part et d'autre du circuit magnétique des bobinages.In an embodiment of the invention to which it seems that there is reason to give preference, the transformer comprises at least two pairs of heat pipes mounted head to tail in the upper part of the tank on either side of the magnetic winding circuit.

On sait en effet, et cela est particulièrement le cas dans les transformateurs antidéflagrants à atmosphère gazeuse, que la zone la plus chaude de l'appareil se situe dans la partie supérieure de la cuve et il se trouve que l'on dispose à ce niveau de deux espaces libres longitudinaux de part et d'autre du circuit magnétique des bobinages. Les caloducs montés dans ces espaces libres captent donc un maximum de calories. Par le refroidissement qui en résulte, ils améliorent en outre grandement la circulation naturelle du gaz le long des bobinages et de la paroi latérale.We know indeed, and this is particularly the case in explosion-proof transformers with a gaseous atmosphere, that the hottest zone of the device is located in the upper part of the tank and it turns out that we have at this level two longitudinal free spaces on either side of the magnetic circuit of the windings. The heat pipes mounted in these free spaces therefore capture a maximum of calories. By the resulting cooling, they also greatly improve the natural circulation of gas along the windings and the side wall.

C'est en fin de compte non pas seulement les parties supérieures des bobinages mais les bobinages dans leur ensemble qui travaillent dans des conditions meilleures, ce qui permet encore d'augmenter la capacité des appareils et évite à coup sûr tout incident de fonctionnement.It is ultimately not only the upper parts of the windings but the windings as a whole which work in better conditions, which further increases the capacity of the devices and certainly avoids any operational incident.

Avantageusement, les caloducs présentent une légère inclinaison telle que leur côté dissipateur se trouve plus haut que leur côté récepteur, même si le transformateur n'est pas parfaitement horizontal. Cette disposition améliore grandement le rendement des caloducs, en facilitant quelle que soit la position du transformateur sur le site l'écoulement du liquide le long de la paroi capillaire de l'extrémité froide vers l'extrémité chaude.Advantageously, the heat pipes have a slight inclination such that their dissipating side is higher than their receiving side, even if the transformer is not perfectly horizontal. This provision greatly improves the efficiency of heat pipes, by facilitating whatever the position of the transformer on the site the flow of liquid along the capillary wall from the cold end to the hot end.

Selon un perfectionnement entrant dans le cadre de l'invention, les paliers sont constitués chacun par une douille à ouvertures évasées, pourvue d'une butée centrale et montée sur un longeron supérieur du transformateur. Cette disposition assure d'une part un montage aisé des caloducs dont l'extrémité s'introduit facilement dans la douille ; d'autre part, elle laisse un certain jeu nécessaire pour tenir compte des coefficients de dilatation qui peuvent être différents pour le caloduc et pour l'ensemble de l'appareil.According to an improvement coming within the scope of the invention, the bearings each consist of a socket with flared openings, provided with a central stop and mounted on an upper spar of the transformer. This arrangement ensures, on the one hand, easy assembly of the heat pipes, the end of which is easily introduced into the socket; on the other hand, it leaves a certain clearance necessary to take account of the coefficients of expansion which can be different for the heat pipe and for the whole of the device.

Selon encore un perfectionnement, les extrémités des caloducs supportées par les paliers ont une forme effilée avantageusement tronconique. On facilite encore ainsi davantage la mise en place des caloducs qui doit se faire de l'extérieur du transformateur déjà monté à travers une ouverture de petite dimension. En effet, les extrémités des caloducs sont guidées vers la position finale par leur extrémité effilée ou tronconique qui coopère avec l'ouverture évasée du palier.According to another improvement, the ends of the heat pipes supported by the bearings have a tapered advantageously frustoconical shape. This further facilitates the installation of the heat pipes which must be done from the outside of the transformer already mounted through a small opening. Indeed, the ends of the heat pipes are guided to the final position by their tapered or frustoconical end which cooperates with the flared opening of the bearing.

Selon un nouveau perfectionnement entrant dans le cadre de l'invention, les brides de sortie traversées par les caloducs avec un très léger jeu, sont fixées à la demande sur des plaques plus fortes montées sur les couvercles pour assurer la fermeture d'une fenêtre autorisant le passage des ailettes intérieures, tandis que le passage des caloducs au travers des plaques se fait par un orifice de dimension relativement large.According to a new improvement within the framework of the invention, the outlet flanges through which the heat pipes pass with very slight play, are fixed on demand on stronger plates mounted on the covers to ensure the closing of a window allowing the passage of the internal fins, while the passage of the heat pipes through the plates is made by a relatively large orifice.

La mise en place des caloducs se heurte en effet à des impératifs contradictoires en particulier s'agissant de transformateurs antidéflagrants. D'une part leur positionnement doit être précis avec des interstices fixés par des normes impératives, alors que d'autre.part, ils forment avec les ailettes intérieures un corps de dimension relativement importante, tant en section qu'en longueur. En outre, le transformateur une fois monté et équipé, doit répondre sans être étanche à des normes tout aussi impératives de résistance en particulier à la pression intérieure.The installation of heat pipes faces contradictory requirements, in particular with regard to explosion-proof transformers. On the one hand their positioning must be precise with interstices fixed by imperative standards, while on the other hand, they form with the internal fins a body of relatively large dimension, both in section and in length. In addition, once mounted and equipped, the transformer must meet, without being leakproof, equally imperative standards of resistance, in particular to internal pressure.

Grâce aux dispositions qui viennent d'être décrites, ces impératifs contradictoires sont satisfaits. Les fortes plaques obstruent de façon parfaitement sûre les fenêtres qui autorisent le passage des caloducs avec leurs ailettes intérieures. L'orifice relativement large de chacune des plaques permet ensuite un positionnement précis à la demande des caloducs et des brides, lesquelles assurent au passage des caloducs, le jeu minime mais impératif nécessaire à la sécurité.Thanks to the provisions which have just been described, these contradictory imperatives are satisfied. Strong plates obstruct perfectly safe windows that allow the passage of heat pipes with their internal fins. The relatively wide orifice of each of the plates then allows precise positioning on demand of the heat pipes and flanges, which ensure the passage of the heat pipes, the minimal but imperative clearance necessary for safety.

En ce qui concerne maintenant les ailettes intérieures, il s'est révélé avantageux de les constituer sous forme de disques circulaires enfilés sur les caloducs et soudés sur ces derniers par le bord recourbé de leur ouverture centrale sur toute la partie intérieure des caloducs à l'exception d'une portion située à l'extrémité côté sortie, sur laquelle est enfilée une bague de retenue.As regards the internal fins now, it has proved advantageous to constitute them in the form of circular disks threaded on the heat pipes and welded on the latter by the curved edge of their central opening over the entire internal part of the heat pipes. except for a portion located at the end on the outlet side, on which a retaining ring is threaded.

Les ailettes intérieures occupent ainsi pratiquement tout l'espace libre disponible et assurent de façon optimale le transfert des calories.The internal fins thus occupy practically all the free space available and optimally transfer calories.

On a pu craindre qu'en cas de déflagration intérieure, la surpression créée puisse provoquer l'éjection du caloduc à travers les orifices des plaques par déformation des ailettes intérieures et c'est pour éviter ce risque que l'on a enfilé, sur l'extrémité intérieure côté sortie du caloduc, une bague de retenue. Cette dernière interdit toute éjection puisque pour qu'il y ait éjection, il faudrait qu'il y ait -arrachement par la bague de toutes les soudures de toutes les ailettes sur le caloduc considéré.It was feared that in the event of an internal deflagration, the overpressure created could cause the heat pipe to be ejected through the orifices of the plates by deformation of the internal fins, and it was to avoid this risk that we put on the 'inner end outlet side of the heat pipe, a retaining ring. The latter prohibits any ejection since for there to be ejection, there would have to be -tearing by the ring of all the welds of all the fins on the heat pipe considered.

Les impératifs technologiques auquels sont soumises les ailettes dissipatrices extérieures sont différents, puisque le volume qui leur est offert n'est pratiquement pas restreint, tandis qu'au contraire, il y a le plus grand intérêt à limiter la longueur de la partie extérieure des caloducs qui augmente d'autant l'encombrement du transformateur équipé.The technological imperatives q hat are subject external dissipating fins are different, since the volume is available to them is hardly restricted, while on the contrary, there is great interest to limit the length of the outer part heat pipes which increases the overall size of the equipped transformer.

C'est pourquoi, conformément à l'invention, les ailettes dissipatrices forment, pour chaque caloduc, un bloc parallélépipédique constitué de deux tôles ondulées soudées sur deux plaques parallèles montées sur deux mâchoires qui enserrent le caloduc, les blocs parallélépipédiques étant avantageusement disposés obliquement sur les caloducs de façon à respecter le gabarit du transformateur.This is why, in accordance with the invention, the dissipating fins form, for each heat pipe, a parallelepiped block consisting of two corrugated sheets welded on two parallel plates mounted on two jaws which enclose the heat pipe, the parallelepiped blocks being advantageously arranged obliquely on the heat pipes so as to respect the size of the transformer.

Avantageusement, les ailettes dissipatrices extérieures sont protégées par un capot qui peut être constitué par des tôles courbes épousant le gabarit du transformateur, fixées sur les couvercles et réunies deux à deux sur leur périphérie extérieure par des traverses.Advantageously, the external dissipating fins are protected by a cover which can be constituted by curved sheets matching the size of the transformer, fixed on the covers and joined two by two on their outer periphery by crosspieces.

Cette disposition a pour objet de protéger les ailettes extérieures des chocs qui pourraient les détériorer, mais également et cela est bien plus grave, détériorer les caloducs eux-mêmes ou avoir des répercussions sur la fixation des brides de sortie au détriment de la sécurité. On notera cependant que de tels capots ne nuisent en rien à l'échange des calories au niveau des ailettes extérieures et donc, ne diminuent pas le rendement du transformateur.The purpose of this arrangement is to protect the external fins from shocks which could damage them, but also and this is much more serious, deteriorate the heat pipes themselves or have repercussions on the fixing of the outlet flanges at the expense of safety. It should be noted, however, that such covers do not in any way harm the exchange of calories at the level of the external fins and therefore do not reduce the efficiency of the transformer.

Un mode de réalisation de l'invention sera maintenant décrit à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins indexés dans lesquels.An embodiment of the invention will now be described by way of nonlimiting example with reference to the indexed drawings in which.

  • La figure 1 est un schéma illustrant le fonctionnement d'un caloduc.Figure 1 is a diagram illustrating the operation of a heat pipe.
  • La figure 2 est une vue en coupe longitudinale schématique d'un transformateur conforme à l'invention.Figure 2 is a schematic longitudinal sectional view of a transformer according to the invention.
  • La figure 3 est une vue en coupe transversale schématique du même transformateur.Figure 3 is a schematic cross-sectional view of the same transformer.
  • La figure 4 est une vue de côté du même transformateur.Figure 4 is a side view of the same transformer.
  • La figure 5 est une vue semblable à celle selon la figure 4, les aillettes extérieures étant supprimées, etFIG. 5 is a view similar to that according to FIG. 4, the external fins being omitted, and
  • La figure 6 est une vue en coupe à plus grande échelle selon la ligne-VI-VI de la figure 4.Figure 6 is an enlarged sectional view along line-VI-VI of Figure 4.

En se reportant tout d'abord à la figure 1, on voit qu'un caloduc se compose essentiellement d'un tube cylindrique (1) fermé à ses deux extrémités en (2) et dont les parois intérieures sont revêtues d'un réseau capillaire (3). Ce tube contient un fluide (qui dans certains cas peut être de l'eau) en quantité telle qu'il se trouve partiellement à l'état liquide et partiellement à l'état de vapeur saturée.Referring first to Figure 1, we see that a heat pipe consists essentially of a cylindrical tube (1) closed at its two ends in (2) and whose inner walls are coated with a capillary network (3). This tube contains a fluid (which in some cases may be water) in such a quantity that it is partially in the liquid state and partially in the state of saturated vapor.

Si l'on suppose que l'on apporte des calories à la partie du tube située à gauche selon la figure, en plaçant ce côté gauche dans un espace à température élevée, on conçoit que les calories pénétrant dans le tube selon les flèches F1 vont vaporiser une certaine quantité du fluide qui se trouve en phase liquide dans le réseau capillaire. L'augmentation de pression qui en résulte va instantanément déplacer la vapeur formée selon la flèche F2 vers la partie du tube plus froide située à droite. Précisément à cause de cette température plus froide, la vapeur va se liquéfier dans cette partie droite, dégageant des calories qui se répandent selon les flèches F3. Le liquide ainsi formé va à son tour se diriger à nouveau vers la partie gauche, selon les flèches F4, à l'intérieur du réseau capillaire.If we suppose that we bring calories to the part of the tube located on the left according to the figure, by placing this left side in a space at high temperature, we understand that the calories entering the tube according to the arrows F1 will vaporize a certain quantity of the fluid which is in liquid phase in the capillary network. The resulting increase in pressure will instantly move the vapor formed according to arrow F2 to the cooler part of the tube on the right. Precisely because of this colder temperature, the vapor will liquefy in this right part, releasing calories which spread according to the arrows F3. The liquid thus formed will in turn go again towards the left part, according to the arrows F4, inside the capillary network.

Un tel caloduc permet donc de transférer des calories à une vitesse pratiquement instantanée. En pratique, on obtient des rendements qui sont sans commune mesure avec les rendements habituels des systèmes conventionnels de transfert de chaleur et ceci sur des distances bien supérieures.Such a heat pipe therefore makes it possible to transfer calories at an almost instantaneous speed. In practice, yields are obtained which are incommensurate with the usual yields of conventional heat transfer systems and this over much greater distances.

Ce rappel étant fait, on se reportera maintenant aux figures 2 à 6 qui représentent un transformateur conforme à l'invention.This reminder being made, we will now refer to Figures 2 to 6 which show a transformer according to the invention.

Dans l'exemple choisi, il s'agit d'un transformateur antidéflagrant à atmosphère gazeuse (en général de l'air), dont la cuve (4) se compose de façon classique, d'une paroi latérale ondulée (5) formant deux tronçons verticaux rectilignes reliés par des voûtes supérieure et inférieure semi- cylindriques, paroi soudée à ses extrémités sur deux anneaux (6) rigides, sur lesquels sont boulonnées en (7) les couvercles avant (8) et arrière (9) de la cuve. L'ensemble est supporté par un socle (10) et rigidifié par des traverses extérieures telles que (11) au niveau des cambrures, et par des fers plats intérieurs et extérieurs (12) et (13) sur les parties planes.In the example chosen, it is an explosion-proof transformer with a gaseous atmosphere (generally air), the tank (4) of which is conventionally composed of a corrugated side wall (5) forming two rectilinear vertical sections connected by semi-cylindrical upper and lower arches, wall welded at its ends on two rigid rings (6), on which are bolted at (7) the front (8) and rear (9) covers of the tank. The assembly is supported by a base (10) and stiffened by external crosspieces such as (11) at the camber, and by internal and external flat bars (12) and (13) on the flat parts.

On sait qu'une cuve de ce genre est destinée à contenir les bobinages du transformateur qui sont au nombre de trois dans l'exemple représenté et qui sont constitués chacun par un corps (14), prolongé à la partie supérieure par une tête (15) et à la partie inférieure par un pied (16) constituant les parties saillantes des circuits magnétiques. Les bobinages sont portés par quatre longerons longitudinaux (17) qui supportent les têtes et les pieds des bobines et qui sont à leur tour fixés sur des pieds (18) solidaires de la cuve.We know that a tank of this kind is intended to contain the transformer windings which are three in number in the example shown and which each consist of a body (14), extended at the top by a head (15 ) and at the bottom by a foot (16) constituting the projecting parts of the magnetic circuits. The windings are carried by four longitudinal beams (17) which support the heads and feet of the coils and which are in turn fixed on feet (18) integral with the tank.

Enfin, les bobinages du transformateur sont reliés par des connexions non représentées de façon à faciliter la compréhension du dessin, aux bornes (19) d'un caisson de connexion (20) pour la haute tension d'une part, et aux bornes (21) d'un caisson (22) de connexion pour la basse tension d'autre part.Finally, the transformer windings are connected by connections not shown so as to facilitate understanding of the drawing, on the terminals (19) of a connection box (20) for high voltage on the one hand, and on the terminals (21 ) a connection box (22) for the low voltage on the other hand.

Conformément à l'invention, on a disposé dans la partie supérieure de la cuve de part et d'autre de la rangée de têtes (15) quatre caloducs (23) et (24) sur la partie droite selon la figure 3 et (25) et (26) sur la partie gauche selon la même figure. On s'intéressera dans la suite plus particulièrement aux caloducs (23) et (24), étant entendu que les caloducs (25) et (26) sont parfaitement identiques et parfaitement symétriques.According to the invention, there are arranged in the upper part of the tank on either side of the row of heads (15) four heat pipes (23) and (24) on the right part according to FIG. 3 and (25 ) and (26) on the left side according to the same figure. We will focus in the following more particularly on the heat pipes (23) and (24), it being understood that the heat pipes (25) and (26) are perfectly identical and perfectly symmetrical.

Les caloducs (23) et (24) sont montés à la suite l'un de l'autre de part et d'autre d'un palier centrai (27). Le premier (23) traverse le couvercle 8, côté haute tension, et se prolonge à l'extérieur du transformateur, le second (24) traverse le couvercle (9), côté basse tension, et se prolonge symétriquement au-delà du transformateur.The heat pipes (23) and (24) are mounted one after the other on either side of a central bearing (27). The first (23) passes through the cover 8, on the high voltage side, and extends outside the transformer, the second (24) passes through the cover (9), on the low voltage side, and extends symmetrically beyond the transformer.

S'agissant de deux appareils montés tête-bêche de façon parfaitement symétrique, on décrira plus particulièrement dans ce qui suit le montage et le fonctionnement du caloduc (23), côté haute tension.In the case of two devices mounted head to tail in a perfectly symmetrical manner, more particularly will be described in the following the assembly and operation of the heat pipe (23), high voltage side.

A son extrémité intérieure, taillée en forme de cône (28), le caloduc (23) s'introduit dans le palier (27) qui est un corps tubulaire cylindrique, pourvu de deux entrées évasées (29) et à travers lequel on a posé une goupille d'arrêt (30). Ce palier, au droit de deux épaulements (31) est soudé sur deux potences (32) qui, à leur tour, sont boulonnées sur la partie verticale des longerons (17).At its inner end, cut into a cone shape (28), the heat pipe (23) is introduced into the bearing (27) which is a cylindrical tubular body, provided with two flared inlets (29) and through which one has placed a locking pin (30). This bearing, in line with two shoulders (31) is welded to two brackets (32) which, in turn, are bolted to the vertical part of the side members (17).

On trouve ensuite sur le caloduc (23) une série d'ailettes réceptrices constituées par des disques plans (33) dont l'ouverture centrale a été recourbée par emboutissage en (34) pour être soudée sur le caloduc (23), avec un jeu convenable qui peut être de l'ordre du centimètre. Ces ailettes recouvrent entièrement le caloduc depuis le palier (27) jusqu'à la bague de retenue relativement épaisse (35), simplement enfilée sur le caloduc.There is then on the heat pipe (23) a series of receiving fins constituted by flat discs (33) whose central opening has been bent by stamping at (34) to be welded on the heat pipe (23), with a clearance suitable which can be of the order of a centimeter. These fins completely cover the heat pipe from the bearing (27) to the relatively thick retaining ring (35), simply threaded onto the heat pipe.

Au-delà de la bague (35), le caloduc traverse une forte plaque (36) destinée à obstruer la fenêtre percée dans le couvercle pour l'introduction du caloduc. Cette plaque est de forme générale hexagonale pour permettre le passage de quatre gros boulons de montage (37).Beyond the ring (35), the heat pipe passes through a strong plate (36) intended to obstruct the window pierced in the cover for the introduction of the heat pipe. This plate is generally hexagonal to allow the passage of four large mounting bolts (37).

Chacun de ces boulons coopère avec une douille de vissage (38) soudée au droit d'un épaulement sur le couvercle (8). Il traverse une plage débordante (39) de la plaque (36), et sa tête est protégée par une douille (40) située sur cette plage (39).Each of these bolts cooperates with a screwing sleeve (38) welded to the right of a shoulder on the cover (8). It crosses an overflowing range (39) of the plate (36), and its head is protected by a socket (40) located on this range (39).

Sur le caloduc (23) est ensuite enfilée une bride (41) à emboîtement circulaire avec un jeu limité à l'interstice antidéflagrant, bride qui comprend un épaulement annulaire de faible hauteur (42). Cette bride est montée sur la plaque (36) à l'aide de quatre vis (43), disposées dans quatre perçages épaulés (44) de la bride et vissés sur la plaque dans des trous taraudés (45), exécutés à la demande comme il sera expliqué plus loin.On the heat pipe (23) is then threaded a flange (41) with circular interlocking with a clearance limited to the explosion-proof gap, flange which comprises an annular shoulder of low height (42). This flange is mounted on the plate (36) using four screws (43), arranged in four shouldered holes (44) of the flange and screwed onto the plate in tapped holes (45), executed on demand as it will be explained later.

Au delà de la partie (42) de la bride, le caloduc (23) reçoit les ailettes extérieures dissipatrices de chaleur (46). Ces ailettes sont constituées comme on le voit sur les figures 4 et 6, par deux mâchoires (47) sur lesquelles sont soudées deux plaques parallèles (48), l'ensemble étant serré sur le caloduc (23) par des boulons tels que (49). Sur chacune des plaques (48) est soudée une tôle métallique (50) pliée de façon à présenter en coupe l'aspect de triangles successifs. Ces deux tôles constituent deux couches parallèles qui sont les éléments dissipateurs de chaleur proprement dit.Beyond the part (42) of the flange, the heat pipe (23) receives the external heat-dissipating fins (46). These fins are formed as seen in Figures 4 and 6, by two jaws (47) on which are welded two parallel plates (48), the assembly being tightened on the heat pipe (23) by bolts such as (49 ). On each of the plates (48) is welded a metal sheet (50) folded so as to present in section the appearance of successive triangles. These two sheets constitute two parallel layers which are the actual heat sink elements.

L'ensemble constituant les ailettes extérieures (46) est disposé obliquement de façon à ne pas aller au-delà du gabarit du transformateur.The assembly constituting the outer fins (46) is arranged obliquely so as not to go beyond the size of the transformer.

Chaque ailette extérieure (46) est protégée par un capot de protection (51) formé par une tôle recourbée pour épouser le gabarit de la cuve. Cette tôle est fixée sur le couvercle correspondant (8) par deux équerres (52). Pour assurer la rigidité de l'ensemble, les deux capots (51) d'une même face, sont reliés à leur partie extérieure par deux traverses horizontales (53) et (54), soudées respectivement à leurs extrémités inférieures et à leurs extrémités supérieures.Each outer fin (46) is protected by a protective cover (51) formed by a curved sheet metal to match the size of the tank. This sheet is fixed on the corresponding cover (8) by two brackets (52). To ensure the rigidity of the assembly, the two covers (51) on the same face, are connected to their outer part by two horizontal crosspieces (53) and (54), welded respectively at their lower ends and at their upper ends. .

Les caloducs tels que (23) se mettent en place de la façon suivante :

  • On monte d'abord à l'intérieur du transformateur les paliers supports (27) en fixant les potences (32) sur les longerons (17). S'il s'agit d'un transformateur neuf, chacun des couvercles a été pourvu à l'avance des fenêtres entourées des quatre douilles de vissage (38) permettant la mise en place des plaques (36). S'il s'agit d'un transformateur existant dont on veut améliorer le rendement, il suffit de découper ces quatre fenêtres sur les deux couvercles et de monter les douilles (38), toutes opérations particulièrement aisées et peu coûteuses pouvant si nécessaire être réalisées sur le site comme la mise en place des paliers.Le caloduc (23) qui se présente sous la forme d'un tube à extrémité conique en cuivre ou en acier,reçoit par soudage les ailettes intérieures (33) et l'ensemble est ensuite introduit à travers la fenêtre de la face (8). La mise en place est une opération qui est grandement facilitée par la forme conique en (28) de l'extrémité du caloduc et par l'ouverture conique en (29) du palier central (27). La goupille d'arrêt (30) détermine approximativement la position finale du calo- due et l'on peut alors, après avoir enfilé la bague (35), pratiquer le montage de la plaque (36) par vissage et blocage des quatre boulons (37). Grâce au jeu important qui existe au niveau de la traversée de la plaque (36) par le caloduc, on procède ensuite au positionnement définitif du caloduc de façon à ce qu'il soit non pas parfaitement parallèle à l'axe général du transformateur, mais légèrement plus haut à l'extérieur qu'à l'intérieur. On notera à ce propos qu'à l'échelle des dessins, cette légère obliquité des caloducs n'est pas nettement visible, mais qu'en réalité elle existe bien, l'axe d'un caloduc pouvant faire avec l'axe général du transformateur un angle par exemple de 1 ou 2 degrés.
The heat pipes such as (23) are put in place as follows:
  • The support bearings (27) are first mounted inside the transformer by fixing the brackets (32) on the side members (17). If it is a new transformer, each of the covers has been provided in advance with the windows surrounded by the four screwing sockets (38) allowing the positioning of the plates (36). If it is an existing transformer whose performance is to be improved, it suffices to cut these four windows on the two covers and to mount the sockets (38), all particularly easy and inexpensive operations which can be carried out if necessary. on site as the installation of bearings. The heat pipe (23) which is in the form of a tube with conical end in copper or steel, receives by welding the internal fins (33) and the assembly is then introduced through the window of the face (8). The establishment is an operation which is greatly facilitated by the conical shape at (28) of the end of the heat pipe and by the conical opening at (29) of the central bearing (27). The locking pin (30) roughly determines the final position of the shell and it is then possible, after having fitted the ring (35), to mount the plate (36) by screwing and locking the four bolts ( 37). Thanks to the large clearance which exists at the level of the crossing of the plate (36) by the heat pipe, one then proceeds to the final positioning of the heat pipe so that it is not perfectly parallel to the general axis of the transformer, but slightly higher outside than inside. It will be noted in this connection that on the scale of the drawings, this slight obliquity of the heat pipes is not clearly visible, but that in reality it does exist, the axis of a heat pipe being able to do with the general axis of the transformer an angle for example of 1 or 2 degrees.

L'ensemble étant maintenu en position et la bride (41) enfilée sur le caloduc, on trace grâce aux perçages épaulés (44) la position exacte que doivent occuper les quatre vis (43). Ayant éloigné la bride (41), on perce et on taraude les trous borgnes (45) et l'on peut ensuite procéder au montage et au blocage de la bride, puis au montage particulièrement aisé grâce aux boulons (49) de l'ensemble (46) constituant les ailettes extérieures. Lorsque les quatre caloducs ont été placés comme il vient d'être décrit, on monte par boulonnage sur les équerres (52) les quatre capots (51) réunis deux a deux par les traverses soudées (53) et (54).The assembly being held in position and the flange (41) threaded on the heat pipe, we trace thanks to the shouldered holes (44) the exact position that must occupy the four screws (43). Having moved the flange away (41), the blind holes (45) are drilled and tapped, and the flange can then be assembled and blocked, then particularly easy to assemble thanks to the bolts (49) of the assembly (46) constituting the outer fins. When the four heat pipes have been placed as described above, the four hoods (51) are assembled by bolting on the brackets (52) joined together two by two by the welded crosspieces (53) and (54).

On dispose ainsi finalement d'un transformateur dont le gabarit pour le transport n'a pas augmenté. En effet, l'opération de montage qui vient d'être décrite peut à la demande être partiellement ou totalement pratiquée soit en usine, soit sur le site.Finally, there is a transformer, the size of which for transport has not increased. In fact, the assembly operation which has just been described can, on request, be partially or completely carried out either in the factory or on site.

S'il s'agit d'un transformateur antidéflagrant, les propriétés antidéflagrantes sont entièrement maintenues. On avait pu craind que le caloduc (23) puisse être éjecté violemment en cas de déflagration intérieure et être ainsi la cause d'accidents, mais ce risque a été totalement éliminé. En effet, d'une part, le dimensionnement des pièces est tel qu'en cas d'arrachement causé par une surpression intérieure, c'est la bride (41) qui à la limite va se séparer de la plaque (36) et jamais la plaque (36) du couvercle (8). En outre, l'ensemble des ailettes intérieures (33) soudées au tube pourrait soit s'arracher, soit se tordre et ainsi passer à travers la plaque (36). Ce risque est totalement éliminé grâce à la bague (.35) qui ne saurait traverser la plaque et qui à son tour, ne saurait être traversée par les ailettes, car il faudrait alors qu'il y ait arrachement de toutes les soudures circulaires de toutes les ailettes.In the case of an explosion-proof transformer, the explosion-proof properties are fully maintained. It was feared that the heat pipe (23) could be violently ejected in the event of an internal deflagration and thus be the cause of accidents, but this risk was completely eliminated. Indeed, on the one hand, the dimensioning of the parts is such that in the event of tearing caused by an internal overpressure, it is the flange (41) which will ultimately separate from the plate (36) and never the cover plate (36) (8). In addition, all of the inner fins (33) welded to the tube could either tear off or twist and thus pass through the plate (36). This risk is completely eliminated thanks to the ring (.35) which cannot pass through the plate and which in turn cannot be crossed by the fins, because it would then be necessary to have all of the circular welds torn off. the fins.

En ce qui concerne maintenant le rendement de l'appareil, des essais ont été effectués sur un transformateur antidéflagrant à atmosphère gazeuse de conception classique d'une puissance de 1 000 KVA que l'on a équipé de quatre caloducs offrant une surface réceptrice de chaleur d'environ 3 m2, grâce aux quatre séries d'ailettes intérieures. La surface d'échange extérieure des ailettes (46) dissipatrices était du même ordre.Now with regard to the efficiency of the apparatus, tests have been carried out on an explosion-proof transformer with gaseous atmosphere of conventional design with a power of 1000 KVA which has been equipped with four heat pipes providing a heat-receiving surface. approximately 3 m 2 , thanks to the four series of interior fins. The external exchange surface of the dissipating fins (46) was of the same order.

Le transformateur en question, par refroidissement naturel par convection et par circulation intérieure de l'air, ne pouvait dissiper plus de 10 KW.The transformer in question, by natural cooling by convection and by internal circulation of air, could not dissipate more than 10 KW.

Grâce aux caloducs installés, on a constaté que l'on évacue environ 25 % des calories, c'est-à-dire 3 kw. On a donc pu augmenter la puissance de l'appareil et les essais ont démontré qu'il est possible sans risque et sans échauffement, de porter cette puissance à au moins 1 250 KVA.Thanks to the installed heat pipes, it has been found that about 25% of the calories are evacuated, that is to say 3 kw. It was therefore possible to increase the power of the device and tests have shown that it is possible without risk and without overheating, to bring this power to at least 1250 KVA.

L'invention permet de gagner environ 25 % en puissance du transformateur, sans augmentation du volume et pour un prix de revient particulièrement raisonnable, qu'il s'agisse d'appareils neufs ou d'appareils transformés en usine ou sur le site.The invention makes it possible to gain around 25% in transformer power, without increasing the volume and for a particularly reasonable cost price, whether it be new appliances or appliances transformed in the factory or on site.

Claims (13)

1. Transformateur en particulier du type antidéflagrant, c'est-à-dire dont les bobinages (14) haute et basse tension sont logés dans une cuve (4) métallique résistant à la pression développée lors d'une explosion interne d'un mélange gazeux explosif, et qui empêche la transmission de l'explosion à l'atmosphère environnante, cuve constituée d'une paroi latérale (5) et de deux couvercles (8-9) supportant les caissons (20-22) de connexion haute et basse tension, caractérisé en ce que des caloducs (23,24,25,26) montés tête-bêche, au moins approximativement parallèles à l'axe de la paroi latérale (5), sont disposés, pour leur côté récepteur, dans l'espace libre séparant les bobinages de cette paroi, entre un palier central (27) recevant les extrémités de deux caloducs et des brides de sortie (41) fixées sur les couvercles (8,9), tandis que leur côté dissipateur est situé au-delà desdites brides à l'extérieur de la cuve, des ailettes réceptrices (33) et dissipatrices (46) étant prévues respectivement sur les côtés récepteur et dissipateur des caloducs.1. Transformer in particular of the explosion-proof type, that is to say the high and low voltage windings (14) are housed in a pressure-resistant metal tank (4) developed during an internal explosion of a mixture explosive gas, and which prevents the transmission of the explosion to the surrounding atmosphere, tank consisting of a side wall (5) and two covers (8-9) supporting the boxes (20-22) of high and low connection tension, characterized in that heat pipes (23,24,25,26) mounted head to tail, at least approximately parallel to the axis of the side wall (5), are arranged, for their receiving side, in space free separating the windings of this wall, between a central bearing (27) receiving the ends of two heat pipes and outlet flanges (41) fixed on the covers (8,9), while their dissipative side is located beyond said flanges outside the tank, receiving fins (33) and dissipating fins (46) being provided respe on the receiving and dissipating sides of the heat pipes. 2. Transformateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux paires de caloducs (23,24), (25,26) montés tête-bêche dans la partie supérieure de la cuve de part et d'autre du circuit magnétique (15) des bobinages.2. Transformer according to claim 1, characterized in that it comprises at least two pairs of heat pipes (23,24), (25,26) mounted head to tail in the upper part of the tank on either side of the magnetic circuit (15) of the windings. 3. Transformateur selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que les caloducs présentent une légère inclinaison telle que leur côté dissipateur se trouve plus haut que leur côté récepteur.3. Transformer according to claim 1 or claim 2, characterized in that the heat pipes have a slight inclination such that their dissipating side is higher than their receiving side. 4. Transformateur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les paliers sont constitués chacun par une douille (27) à ouvertures évasées (29) pourvue d'une butée centrale (30) et montée sur un longeron supérieur (17) du transformateur.4. Transformer according to one of claims 1 to 3, characterized in that the bearings each consist of a sleeve (27) with flared openings (29) provided with a central stop (30) and mounted on an upper spar ( 17) of the transformer. 5. Transformateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les extrémités (28) des caloducs supportées par les paliers ont une forme effilée avantageusement tronconique.5. Transformer according to one of the preceding claims, characterized in that the ends (28) of the heat pipes supported by the bearings have a tapered advantageously frustoconical shape. 6. Transformateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les brides de sortie (41) traversées par les caloducs avec un très léger jeu, sont fixées à la demande sur des plaques plus fortes (36), montées sur les couvercles (8,9) pour assurer la fermeture d'une fenêtre autorisant le passage des ailettes intérieures.6. Transformer according to one of the preceding claims, characterized in that the outlet flanges (41) traversed by the heat pipes with a very slight play, are fixed on demand on stronger plates (36), mounted on the covers (8,9) to ensure the closing of a window allowing the passage of the internal fins. 7. Transformateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le passage des caloducs au travers des plaques se fait par un orifice de dimension relativement large.7. A transformer according to claim 6, characterized in that the passage of the heat pipes through the plates is made by an orifice of relatively large dimension. 8. Transformateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les ailettes réceptrices intérieures (33) sont des disques circulaires enfilés sur les caloducs et soudés sur ces derniers par le bord recourbé (34) de leur ouverture centrale.8. Transformer according to one of the preceding claims, characterized in that the internal receiving fins (33) are circular discs threaded on the heat pipes and welded onto the latter by the curved edge (34) of their central opening. 9. Transformateur selon la revendication 8, caractérisé en ce que les ailettes réceptrices occupent toute la partie intérieure des caloducs, à l'exception d'une portion située à l'extrémité côté sortie, sur laquelle est enfilée une bague de retenue (35).9. Transformer according to claim 8, characterized in that the receiving fins occupy the entire inner part of the heat pipes, with the exception of a portion located at the end on the outlet side, on which is threaded a retaining ring (35) . 10. Transformateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les ailettes dissipatrices forment, pour chaque caloduc, un bloc parallélépipédique constitué de deux tôles ondulées (50) soudées sur deux plaques (48) parallèles, montées sur deux mâchoires (47) qui enserrent le caloduc.10. Transformer according to one of the preceding claims, characterized in that the dissipating fins form, for each heat pipe, a parallelepiped block consisting of two corrugated sheets (50) welded on two parallel plates (48), mounted on two jaws (47 ) which enclose the heat pipe. 11. Transformateur selon la revendication 10, caractérisé en ce que les blocs parallélépipédiques sont disposés obliquement sur les caloducs de façon à respecter le gabarit du transformateur.11. Transformer according to claim 10, characterized in that the parallelepipedic blocks are arranged obliquely on the heat pipes so as to respect the size of the transformer. 12. Transformateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les ailettes dissipatrices extérieures sont protégées par un capot (51).12. Transformer according to one of the preceding claims, characterized in that the external dissipating fins are protected by a cover (51). 13. Transformateur selon la revendication 12, caractérisé en ce que les capots (51) sont constitués par des tôles courbes épousant le gabarit du transformateur, fixées sur les couvercles et réunies deux à deux sur leur périphérie extérieure par des traverses (53, 54).13. Transformer according to claim 12, characterized in that the covers (51) consist of curved sheets matching the size of the transformer, fixed on the covers and joined two by two on their outer periphery by crosspieces (53, 54) .
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