FR2638561A1 - Transformateur electrique a tores multiples - Google Patents

Abstract

Le transformateur selon l'invention comprend au moins un groupe de trois sous-ensembles annulaires 2, 3, 4 formés chacun d'un noyau magnétique annulaire sur lequel sont bobinés au moins un enroulement électrique primaire et un enroulement électrique secondaire. Les trois sous-ensembles sont disposés coaxialement les uns à la suite des autres pour former une structure tubulaire d'axe longitudinal I - I horizontal ou vertical. Les sous-ensembles sont maintenus par des moyens supports appropriés et peuvent baigner soit dans l'air soit dans l'huile d'une cuve de transformateur.

Description

TRANSFORMATEUR ELECTRIQUE A TORES MULTIPLES
La présente invention concerne les transformateurs électriques destines à la transmission d'énergie électrique, et plus particulièrement les transformateurs à circuits magnétiques annulaires.

On connait deja des transformateurs électriques à circuits magnétiques annulaires multiples, associes par exemple pour forer un transformateur polyphasé On peut citer par exemple le brevet français
FR-A-2 123 093, dans lequel un transformateur polyphasé, comprenant un nombre de noyaux magnétiques égal au nombre de phases, est tel que chacun des noyaux possède deux côtes rectilignes adjacents dont chacun est disposé contre un côté rectiligne d'un noyau voisin et passe dans un bobinage rectangulaire. Les trois noyaux magnétiques sont ainsi disposes dans un plan les uns à côté des autres, selon trois axes parallèles, qt chacun des enroulements électriques passe dans l'ouverture centrale de deux circuits magnétiques successifs.

Une telle structure conduit à des difficultés non négligeables lors de l'assemblage du transformateur, pour ouvrir les circuits magnétiques et les refermer après insertion des bobinages. En outre, le maintien des circuits magnétiques des bobinages les uns par rapport aux autres n'est pas aisé, et une telle structure ne se prête guère à une standardisation pour des gammes de puissances différentes.

La présente invention a notamment pour but de prévoir une nouvelle structure de transformateur électrique de puissance, à base de circuits magnétiques annulaires, structure dans laquelle les circuits magnétiques sont disposes et maintenus de telle manière que ltensemble occupe un volume réduit, on poids étant sensiblement réduit par rapport aux structures traditionnelles.

Un autre avantage de la présente invention est que la structure est formée de sous-ensembles inde'pendants, comprenant chacun un circuit magnétique annulaire sur lequel sont bobinés au soins un enrouloient électrique primaire et un enroulement électrique secondaire, l'indpen- durci des sous-ensembles permettant leur interchangeabilité, et facilitant notablement l'assemblage et la réparation On réduit sensible"'ent le temps d'immobilisation du transformateur en cas d'avarie.

La structure selon I'invcntion permet en outre l'utilisation d'un nombre maximum d'éléments standards, soit pour la constitution des sous-ensembles électriques, soit pour assurer leur positionnement et leur maintien mécanique, de sorte qu'il devient possible de réaliser, avec un nombre de pièces réduit, toute une gamme de transformateurs de puissances differentes. En particulier, des mêmes éléments peuvent être utilisées pour réaliser des transformateurs monophasée ou triphase'., dans l'huile ou dans l'air.

Un autre but de l'invention est de prévoir une telle structure de transformateur électrique pressentant une capacité optimale d'échange thermique avec l'atmosphère extérieure, favorisant ainsi le refroidissement des circuits magnetiques et des circuits électriques composant le transformateur.

Une meme structure de transformateur selon l'invention peut être disposée à volonté selon un axe horizontal ou selon un axe vertical, selon les disponibilités d'encombrement.

Egalement, il est possible d'adapter, dans le meme volume, des éléments permettant d'ajuster la forme d'onde des courants traversant le transformateur par ajustement de son inductance, et d'aménager eventuel- lement une inductance série intégrée.

Pour atteindre ces buts et avantages ainsi que d'autres, un transformateur électrique de puissance selon la présente invention comprend plusieurs sous-ensembles annulaires former chacun d'un circuit magnétique annulaire sur lequel sont bobinés au moins un enroulement électrique primaire et un enroulement électrique secondaire, les conducteurs formant les enroulements électriques étant raccordes alec- triquement à des bornes de sortie ; le transformateur comprend au soins un groupe de trois sous-ensembles disposés coaxialement les uns à la suite des autres de façon à constituer un groupe general-ent tubulaire avec une cheminée centrale et une surface périphérique sensiblement cylindrique ; les sous-ensembles sont maintenus en position les uns par rapport aux autres par de. organe. mécaniques de maintien, de sorte que chaque groupe est une structure rigide autoporteuse.

Dans un premier ode de réalisation, le groupe de trois sous- ensembles est disposé selon gn axe sensiblement horizontal, c'est-a-dire avec sa cheminée centrale disposée selon l'axe sensiblement horizontal, le groupe ainsi formé étant dans l'air. On peut ainsi disposer un tel groupe dans une armoire électrique, par exemple dane le fond de l'armoire, en prévoyant éventuellement des moyens de convection forcée d'air pour forcer son passage horizontalement dans la cheminée centrale du groupe ainsi que le long de la surface périphérique cylindrique du groupe.L'air passant sur la surface périphérique cylindrique du groupe peut être canalisé par une enveloppe externe, rapportée sur le groupe et maintenue par des calages périphériques.

t'enveloppe externe peut avantageusement entre une tôle roulée, formant un berceau dans lequel est disposé le groupe, une fente supérieure longitudinale étant prévue dans la tôle, avec des moyens de serrage pour rapprocher l'un de l'autre les deux borde de la fente ct serrer ainsi l'enveloppe externe sur le pourtour du groupe.

Selon un autre mode de réalisation, les sous-ensembles, également disposes les uns à la suite des autres selon un groupe à cheminée horizontale, sont posés individuellement sur des berceaux individuels inférieurs, chaque berceau étant associé à des tirants radiaux et à une plaque intérieure de fixation pour solidariser le berceau au sous-ensemble, les berceaux étant posés et fixés sur un support commun. Des berceaux identiques adaptés en partie supe'rieure de chaque groupe peuvent constituer avantageusement des plaques à bornes.

Selon une autre réalisation, adaptée particulièrement pour constituer un transformateur à isolement dans l'huile, chaque groupe de trois sous-ensembles est maintenu par suspension, permettant son insertion et son extraction dans un bac wontenant de lthuile isolante.

Par exemple, chaque sous-ensemble peut vitre maintenu par un support comprenant deux entretoises en étoile à branct radiales plaquées contre les faces d'extrémité de chaque sous-ensemble, les branches comportant des épaulements venant en appui sur la surface interne du sous-ensemble annulaire ; les deux entretoises de chaque sous-ensemble sont serrées l'une vers l'autre par une tige axiale centrale munie de moyens de serrage. L'extrémité d'une au soins des branches de chaque entretoise est solidaire d'un élément support longitudinal regroupant et supportant les trois sous-ensembles du groupe.

De préférence, l'élément support est constitué de deux tiges longitudinales parallèles et espaces., passant dans des trous for-'. en extrémité de deux branches de chaque entretoise, les tiges étant solidaires d'une plaque formant couvercle de cuve du transformateur dans l'huile, la plaque portant également les connexions électriques de sortie.

Selon un autre mode de réalisation, le groupe de trois sous- ensembles est disposé verticalement, dans l'air ou dans l'huile, c'est- à-dire que sa cheminée centrale est disposée selon un axe sensiblement vertical. On favorise ainsi la convection naturelle par effet de cheminée dans la cheminée centrale.

Le maintien des sous-ensembles peut par exemple être assuré par des cales isolantes d'-uto-centrage disposées entre deux sous-ensembles successifs, les sous-ensembles étant serrés les uns sur les autres par deux entretoises d'extrémité en étoile plaquées contre les faces d'extrémités et serrées l'une vers l'autre par une tige axiale centrale verticale munie de moyens de serrage.

D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation particuliers, faite en relation avec les figures jointes, parmi lesquelles - la figure 1 représente une vue en perspective éclatée d'un transformateur selon un premier mode de réalisation de la présente invention - la figure 2 représente le transformateur de la figure 1 après assemblage - la figure 3 représente une variante comprenant une plaque à bornes différente - la figure 4 représente un transformateur selon un second mode de réalisation de la présente invention - la figure 5 représente le transformateur de la figure 4 inséré dans une armoire électrique - la figure 6 et la figure 7 illustrent un autre mode de réalisation de transformateurs selon l'invention, dans lequel le groupe de sousensemble est suspendu - la figure 8 représente, en vue en coupe longitudinale, un autre sode de réalisation dans lequel les sous-ensembles sont suspendus au-dessus du fond d'une cuve et sont traversés par une cheminée centrale ; - les figures 9 et 10 illustrent un mode de réalisation comprenant deux groupes de trois sous-ensembles chacun, superposés et suspendus selon des axes horizontaux - la figure 11 représente un autre mode de réalisation dans lequel trois sous-ensembles sont superposés selon un axe vertical ; - la figure 12 représente la ême structure que la figure 11, insérée dans une cuve pour bain d'huile ; et - la figure 13 représente un mode de réalisation dans lequel le transformateur comprend trois sous-ensembles de trois groupes chacun, chaque sous-ensemble étant orienté selon un axe sensiblement vertical.

Le transformateur selon l'invention, dans ses différents modes de réalisation, comprend des sous-ensembles annulaires assemblés pour former au moins un groupe de trois sous-ensembles disposés coaxialement les uns à la suite des autres. On a par exemple représenté, sur la figure 4, un tel groupe 1 formé d'un premier sous-ensemble 2, d'un second sous-ensemble 3 et d'un troisième sous-ensemble 4. Chaque sousensemble tel que le sous-ensemble 2 est constitué, de manière connue, d'un circuit magnétique annulaire sur lequel sont bobinés au soins un enroulement électrique primaire et un enroulement électrique secondaire.

Le circuit magnétique peut entre constitué d'une tôle enroulée pour former un anneau à section rectangulaire. Les enroulements électriques sont isolés électriquement les uns des autres de manière conventionnelle. Le sous-ensemble 2 forme ainsi une structure elle-même en anneau, limitée par une surface périphérique 5 sensiblement cylindrique de révolution, une surface intérieure 6 également cylindrique de révolution, coaxiale à la surface périphérique extérieure 5, une première face d'extrémité 7 et une seconde face d'extrémité 8. La surface intérieure 6 délimite un tunnel central 9. Le sous-ensemble 2 admet sensiblement un axe de symétrie longitudinal I - I.Selon l'invention, les trois sousensembles 2, 3 et 4 sont disposés de façon que leurs axes de symétrie longitudinaux soient confondus selon l'axe I - I, comme le représente la figure 4.

Les sous-ensembles tels que le sous-ensemble 2 ont généralement la même structure, dans tous les modes de réalisation de la présente invention qui seront décrits ci-dessous. Dans tous ces odes de réalisation, le transformateur comprend au moins trois sous-ensembles tels que les sous-ensembles 2, 3 et 4 de la figure 4, ces trois sousensembles étant alignés selon un axe de symétrie unique I - I longitudinal. Les conducteurs électriquus des enroulements électriques de chaque sous-ensemble sont raccordés à des bornes de sortie permettant la connexion électrique du transformateur.Selon les raccordements que l'on effectue entre les enroulements électriques des ous-ensembles formant un même groupe tel que le groupe 1, on pourra ainsi réaliser un transformateur monophasé, ou un transformateur triphasé, ou toute autre structure polyphasée.

Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 3, les trois sous-ensembles 2, 3 et 4 sont disposés coaxialement les uns à la suite des autres selon un axe I - I sensiblement horizontal, et sont entourés d'air. Des barres de calage telles que la barre 10 sont disposées longitudinalement, c'est-à-dire parallèlement à l'axe I - I du groupe de sous-ensembles, et réparties à la périphérie de la surface périphérique 5 des sous-ensembles : chaque barre de calage telle que la barre 10 longe les trois surfaces périphériques des trois sous-ensembles 2, 3 et 4, et est appliquée contre lesdites surfaces périphériques 5.

Pour assurer un maintien axial des sous-ensembles 2, 3 et 4 les uns par rapport aux autres et par rapport à la structure porteuse du transformateur, les barres de calage 10 comportent des épaulements tels que l'épaulement 11, chaque épaulement venant porter contre une face d'extrémité telle que la face 7 du sous-ensemble 2.

L'ensemble formé par les trois sous-ensembles 2, 3 et 4 et les barres de calage telles que la barre 10 est enserré dans une enveloppe 12 cylindrique formée d'une tôle enroulée en cylindre, les deux bords 13 et 14 de la tôle étant repliés vers l'extérieur pour former des rebords parallèles longitudinaux, comme le représentent les figures. Les rebords 13 et 14 sont disposés face à face et comportent des trous pour le passage de vis de serrage 15. Les extrémités des rebords 13 et 14 comportent également des trous tels que le trou 16 pour le passage d'organes de portage, par exemple pour le passage d'une barre 17 permettant la disposition d'un crochet de levage 18.

La zone inférieure de l'enveloppe 12 comporte des pattes inférieures latérales 19 de m intien, empêchant la rotation du transfo.

mateur autour de son axe longitudinal I - I. Les deux extrémités du cylindre formant l'enveloppe 12 sont ouvertes pour permettre le passage d'air, tout en étant partiellement obturées par des grilles de protection, par exemple une grille d'entrée 2Q et une grille de sortie 200. Les grilles d'entrée 20 et de sortie 200 sont fixées par des vis se logeant dans les fixations solidaires de l'enveloppe cylindrique.Un ventilateur 21 est monté sur la grille d'entrée 20, pour forcer la circulation d'air à l'intérieur de l'enveloppe 12, c'est-à-dire d'une part dans la cheminée centrale formée par les tunnels centraux tels que le tunnel 9, et d'autre part par le passage périphérique ménagé entre l'enveloppe 12 et la surface périphérique 5 des sous-ensembles.

Une plaque à bornes 22 est fixée à l'un au moins des rebords 13 ou 14 de l'enveloppe 12, et comporte des bornes sur lesquelles peuvent être raccordés électriquement les conducteurs des enroulements électri- ques des sous-ensembles 2, 3 et 4, ainsi que les conducteurs du circuit électrique extérieur. Un couvercle 23 recouvre la plaque à bornes 22, et est muni de presse-étoupes pour le passage des conducteurs de sortie 24.

On a représenté, sur la figure 2, le transformateur selon ce premier mode de réalisation entièrement monté.

La figure 3 représente une variante dans laquelle la plaque à bornes 22 et le couvercle 23 sont disposés latéralement par rapport à l'un des rebords 13 ou 14, de façon à éviter le dépassement du couvercle 23 au dessus de la surface définie par les rebords 13 et 14.

L'encombrement se trouve ainsi légèrement réduit.

L'ensemble ainsi formé, tel que représenté sur les figures 1 à 3, peut être inséré dans le fond d'une armoire électrique 25, tel que le représente schématiquement la figure 5. tes pattes Inférieures 19 reposent et sont fixées sur le fond de l'armoire 25. L'armoire 25 comprend deux passages 26 et 27 sur deux faces latérales opposées, passages qui sont sensiblement alignés avec la cheminée centrale formée par les tunnels tels que le tunnel 9. Dans ce mode de réalisation, le ventilateur 21 peut être disposé à l'extérieur du transformateur, c'est à-dire être fixé à l'une des parois latérales de l'armoire. On comprend que, dans le mode de réalisation des figures 1 à 3, l'enveloppe 12 constitue une paroi isolant l'atmosphère à l'intérieur du transformateur par rapport à l'atmosphère restante dans l'armoire 25.Les calories sont évacuées au maximum à l'extérieur de l'armoire par les passages 26 et 27 et le ventilateur 21, évitant un échauffement intempestif de l1at'os- phère de l'armoire. Les barres de calage telles que la barre 10 peuvent entre réalisées en une matière peu conductrice de la chaleur, évitant ainsi les transmissions d'énergie thermique par conduction vers l'en- veloppe 12, puis par convection vers l'intérieur de l'armoire.

Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 4, les trois sous-ensembles 2, 3 et 4 sont maintenus par des moyens mécaniques un peu différents de ceux des figures 1 à 3. Dans ce rode de réalisation, chaque sous-ensemble tel que le sous-ensemble 2 repose sur un berceau individuel inférieur 28, formant une-structure d'accueil à face supérieure cylindrique 29 et comportant une base 30 plane. Chaque berceau 28 est solidarisé à un sous- ensemble 2 par des tirants radiaux 31 reliant le berceau 28 à une plaque intérieure 32, de part et d'autre des faces d'extrémités 7 et 8 du sous- ensemble 2. Les berceaux respectifs des sous-ensembles 2, 3 et 4 sont posés et fixés sur un support commun, non représenté sur la figure.Des berceaux individuels supérieurs, tels que le berceau 33 du sous-ensemble 2, sont fixés à chaque sous-ensemble et forment des plaques à bornes. Une meme pièce peut ainsi constituer soit la plaque à bornes soit le berceau support inférieur de chaque sous-ensemble. On comprend que l'orientation des berceaux supérieurs 33 formant plaques à bornes peut entre modifiée à volonté tout autour de l'axe de symétrie longitudinal I - I de l'ensemble.

Dans le mode de réalisation des figures 6 et 7, les sousensembles 2, 3 et 4 sont suspendus par une structure porteuse permettant leur introduction et leur extraction d'une cuve remplie d'huile électriquement isolante. Chaque sous-ensemble tel que le sous-ensemble 2 est solidaire d'un support comprenant deux entretoises 34 et 35 en étoile à branches radiales, les entretoises 34 et 35 étant plaquées respectivement contre le face d'extrémité 7 et la face d'extrémité 8 du sous-ensemble correspondant. Par exemple, chaque entretoise comporte 3 branches radiales 36, 37 et 38 se rejoignant au centre dans la zone de passage de l'axe longitudinal I - I du groupe de sous-ensembles. Chaque branche, par exemple la branche 38 représentée sur la figure 6, comprend un épaulement tel que l'épaulement 39 venant en appui sur la surface interne 6 du sous-ensemble 2.Les deux entretoises 34 et 35 de chaque sous-ensemble sont serrées l'une vers l'autre par une tige axiale centrale 40 munie de moyens de serrage tels que des filetages d'extrémités et des écrous, comme le représente la figure 6. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 7, les deux branches supérieures 37 et 38 de chaque entretoise 34 et 35 comportent des trous ménagés au voisinage de leurs extrémités supérieures, trous dans lesquels passe une tige longitudinale telle que la tige 41. L'ensemble est ainsi supporté par deux tiges longitudinales parallèles et écartées l'une de l'autre telles que la tige 41, les tiges étant solidaires d'une plaque supérieure 42 formant couvercle de cuve.Une cuve 43 forme réceptacle, contenant de l'huile électriquement isolante, dans laquelle viennent s' introduire les sous-ensembles 2, 3 et 4 formant le groupe 1, la plaque 42 venant fermer l'ouverture supérieure de la cuve 43. l'a plaque supérieure 42 porte également les connexions de sortie 44 des différents enroulements électriques du transformateur.

Une structure similaire à celle représentée sur les figures 6 et 7 peut comprendre plus d'un groupe de trois sous-ensembles 2, 3 et 4.

On peut par exemple disposer, dans une même cuve 43 de hauteur supérieure, deux groupes de trois sous-ensembles d'axe horizontal, superposés l'un sur l'autre et suspendus à la même structure de couvercle.

Dans le mode de réalisation de la figure 8, la structure comprend également une cuve 43 destinée à contenir de l'huile électriquement isolante, et dont l'ouverture supérieure est fermée par une plaque supérieure 42 formant couvercle. Les trois sous-ensembles 2, 3 et 4 sont contenus dans la cuve, et sont positionnés et maintenus par des organes mécaniques particuliers.Dans ce mode de réalisation, chaque sous-ensemble tel que le sous-ensemble 2 comprend, dans sa partie inférieure et dans sa partie supérieure, un coussinet tel que les coussinets inférieur 45 et supérieur 46, solidaires du sous-ensemble auquel ils sont rattachés par des tirants et des barres intérieures schématiquement représentés sur la figure Le coussinet 45 coopère avec le fond 47 de cuve pour interdire la translation longitudinale du coussinet 45 et du sous-ensemble 2. Il en est de même du coussinet supérieur 46 et du couvercle 42. La cuve 43 comporte deux ouvertures d'extrémité 48 et 49 par lesquelles peut entre introduite une cheminée tubulaire centrale 50 formée d'une paroi étanche.La cheminée 50 est installée dans le passage axial formé par le groupe de trois sous- ensembles 2, 3 et 4. Des brides de serrage d'extrémité 51 et 52 permettent la fixation de la cheminée 50 sur la cuve 43, avec interposition de joints d'étanchéIté tels que le joint 53. En position d'insertion, la cheminée 50 est ouverte aux deux extrémités de la cuve, et permet le passage d'un fluide de refroidissement le long de l'axe de symétrie I - I du transformateur Des ailettes de refroidissement peuvent entre ménagées à l'intérieur de la cheminée 50, pour favoriser l'échange thermique entre la paroi de la cheminée 50 et le fluide traversant la cheminée. Des ailettes de refroidissement peuvent entre ménagées sur la face extérieure de la cuve 43, de même-que le représente schématiquement le mode de réalisation de la figure 7.

Dans le mode de réalisation de la figure 8, des moyens de convection forcée tels qu'un ventilateur peuvent être utilisés pour forcer la circulation d'air dans la cheminée centrale 50.

On a représenté, sur les figures 9 et 10, un mode de réalisation de transformateur à isolement dans l'huile comprenant deux groupes de trois sous-ensembles, disposés horizontalement l'un au dessus de l'autre, et comportant chacun une cheminée telle que la cheminée 50, à savoir une cheminée inférieure 54 pour le groupe inférieur et une cheminée supérieure 55 pour le groupe supérieur. Une même cuve 43, munie d'ailettes de refroidissement 56 sur ses parois extérieures, peut ainsi contenir six sous-ensembles annulaires que l'on peut connecter électriquement à volonté sur les bornes du couvercle supérieur 42.

Dans les modes de réalisation des figures 11 à 13, les groupes de sous-ensembles sont disposés non pas horizontalement comme dans les modes de réalisation précédents, mais verticalement de manière que le tunnel central 9 de chaque sous-ensemble soit disposé selon un axe I - I sensiblement vertical.

Sur la figure 11, le premier sous-ensemble 2 repose sur une entretoise inférieure 60 en étoile, et supporte le second sous-ensemble 3 qui lui-même supporte le troisième sous-ensemble 4 en superposition.

Une entretoise supérieure 61 est en appui sur la face supérieure du sous-ensemble 4. Deux sous-ensembles successifs tels que les sousensembles inférieur 2 et intermédiaire 3 sont séparés par des cales isolantes d'autocentrage. Par exemple, on dispose entre les deux sousensembles 3 et 4 trois cales 62, 63 et 64 réparties radialement autour de l'axe longitudinal I - I, chaque cale ayant une forme en H dont les branches viennent chevaucher respectivement le sous-ensemble inférieur 3 et le sous-ensemble supérieur 4. Les cales empêchent ainsi le dép la- canent latéral des sous-ensembles les uns par rapport aux autres, et définissent un espace d'écartement entre deux faces d'extrémité succes- rives de sous-ensemble.Les entretoises d'extrémité 60 et 61 sont serrées l'une vers l'autre par une tige axiale centrale munie de moyens de serrage, comme dans le mode de réalisation de la figure 6. Toutefois, la tige axile traverse tout le groupe formé par les trois sous- ensembles.

Sur la figure 12, l'ensemble tel qu'il est représenté sur la figure 11 est plongé dans une cuve 65 munie d'ailettes périphériques de refroidissement 66, l'ouverture supérieure de la cuve étant obturée par un couvercle 67 supportent la tige axiale reliant les entretoises inférieure 60 et supérieure 61.

Sur la figure 13, on associe trois groupes 68, 69 et 70 formés chacun d'un ensemble tel que représenté sur la figure 11. Les trois groupes sont disposés parallèlement les uns aux autres selon trois axes verticaux, les entretoises inférieures 60 étant posées et fixées sur un socle 71, les entretoises supérieures 61 étant reliées par passage des tiges axiales dans une barre transversale 72. L'ensemble peut également être plongé dans une cuve contenant de l'huile électriquement isolante, et recouvert par un couvercle fermant la cuve. On a représenté les plaques à bornes 73 en une position latérale par rapport aux sousensembles. D'autres orientations sont également possibles.

La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été explicitement décrits, mais elle en inclut les diverses variantes et généralisations contenues dans le domaine des revendications ci-apres.

Claims (20)

REVENDICATIONS

1 - Transformateur électrique de puissance, comprenant plusieurs sous-ensembles annulaires (2, 3, 4) formés chacun d'un circuit magnétique annulaire sur lequel sont bobinés au moins un enroulement électrique primaire et un enroulement électrique secondaire, les conducteurs formant les enroulements électriques étant raccordés électriquement à des bornes de sortie, caractérisé en ce que - le transformateur comprend au moins un groupe (1) de trois sous- ensembles (2, 3, 4) disposés coaxialement les uns à la suite des autres de façon à constituer un groupe (1) généralement tubulaire avec une cheminée centrale (9) et une surface périphérique (5) sensiblement cylindrique, - les sous-ensembles (2, 3, 4) sont maintenus en position les uns par rapport aux autres par des organes mécaniques de maintien (10, 12, figure 1 - 28, 31, 32, figure 4 - 34, 35, 41, 42, figure 6), de sorte que chaque groupe (1) est une structure rigide autoporteuse.

2 - Transformateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les sous-ensembles (2, 3, 4) sont disposés coaxialement selon un axe longitudinal I - I sensiblement horizontal.

3 - Transformateur selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de convection forcée (21), pour forcer une circulation d'air dans la cheminée centrale (9).

4 - Transformateur selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une enveloppe (12) externe entourant les sous-ensembles (2, 3, 4) et coaxiale avec les sous- ensembles.

5 - Transformateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que des barres longitudinales de calage (10) sont disposées entre l'enveloppe extérieure (12) et les sous-ensembles (2, 3, 4).

6 - Transformateur selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que l'enveloppe extérieure (12) est une tôle roulée dont les bords sont séparés par une fente supérieure et forment des rebords (13, 14) rapprochés l'un vers l'autre par des moyens de serrage (15).

7 - Transformateur selon la revendication 6, caractérisé on ce que des pattes inférieures (19j latérales de .aintien sont solidaires de la partie inférieure de l'enveloppe (12) extérieure.

8 - Transformateur selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que les rebords supérieurs (13, 14) de l'enveloppe (12) comportent des trous pour le passage de vis de serrage (15) et des trous (16) pour le passage d'organes de portage.

9 - Transformateur selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'une plaque à bornes (22) est fixée à l'un au moins des rebords supérieurs d'enveloppe (13, 14).

10 - Transformateur selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que chaque sous-ensemble (2, 3, 4) repose sur un berceau individuel inférieur (28, figure 4) solidarisé au sous-ensemble par des tirants radiaux (31) et une plaque intérieure (32), les berceaux (28) étant posés et fixés sur un support commun.

11 - Transformateur selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des berceaux individuels supérieurs (33) formant plaques à bornes.

12 - Transformateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble à axe horizontal formé par les sous-ensembles (2, 3, 4) est suspendu à des moyens supports pour permettre son insertion et son extraction dans un bac contenant de l'huile électriquement isolante.

13 - Transformateur selon la revendication 12, caractérisé en ce que chaque sous-ensemble (2, 3, 4) est porté par un support comprenant - deux entretoises (34, 35) à branches radiales (36, 37, 38) plaquées contre les faces d'extrémité de chaque sous-ensemble, le. branches d'entretoise comportant des épaulements (39) venant en appui sur la surface interne (6) du sous-ensemble, - les deux entretoises (34, 35) de chaque sous-ensemble étant serrées l'une vers l'autre par une tige axiale (40) centrale munie de moyens de serrage, - l'extrémité d'une au moins des branches de chaque entretoise étant solidaire d'un élément support (41; 42) longitudinal regrotipant et supportant les trois sous-ensembles (2, 3, 4) du groupe (1).

14 - Transformateur selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'élément support est constitué de deux tiges longitudinales parallèles (41) et écartées l'une de l'autre, passant dans des trous formés en extrémité de deux branches supérieures (37, 38) de chaque entretoise, les tiges (41) étant solidaires d'une plaque supérieure (42) formant couvercle de cuve, pour transformateur dans l'huile, la plaque supérieure (42) portant également les connexions de sortie (44).

15 - Transformateur selon l'une des revendications 13 ou 14, caractérisé en ce qu'il comprend deux groupes horizontaux de trois sousensembles superposés l'un au dessus de l'autre et suspendus au meme couvercle de cuve.

16 - Transformateur selon l'une quelconque des revendications 13 à 15, caractérisé en ce que la cuve comporte des ouvertures d'extrémité (48, 49), et en ce qu'une cheminée tubulaire centrale (50) étanche est installée dans le passage axial formé par le groupe de trois sous-ensembles entre une première ouverture (48) et une seconde ouverture (49) de cuve, et est maintenue dans la cuve par des brides de serrage (51, 52) et des joints d'étanchéité (53).

17 - Transformateur selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de convection forcée pour forcer une circulation de fluide de refroidissement dans la cheminée centrale (50).

18 - Transformateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les sous-ensembles (2, 3, 4) sont disposés coaxialement les uns à la suite des autres de façon à constituer un groupe généralement tubulaire dont l'axe longitudinal (I - I) est disposé selon une direction sensiblement verticale.

19 - Transformateur selon la revendication 18, caractérisé en ce que deux sous-ensembles successifs (3, 4) sont séparés par des cales isolantes d'autocentrage (62, 63, 64), et sont serrés les uns contre les autres par deux entretoises d'extrémité (60, 61) elles-mènes serrées l'une vers l'autre par une tige axiale centrale ,munie de soyers de serrage.

20 - Transformateur selon la revendication 19, caractérisé en ce qu'il comprend une enveloppe externe en forme de cuve (65), la tige axiale étant solidaire du couvercle de cuve.