FR2973154A1

FR2973154A1 - Transformateur de courant pour appareillage triphase

Info

Publication number: FR2973154A1
Application number: FR1152508A
Authority: FR
Inventors: Carmelo Gimeno
Original assignee: Alstom Grid SAS
Current assignee: General Electric Technology GmbH
Priority date: 2011-03-25
Filing date: 2011-03-25
Publication date: 2012-09-28
Anticipated expiration: 2031-03-25
Also published as: WO2012130687A1; FR2973154B1

Abstract

Ce transformateur de courant comprend, autour de trois câbles (1, 2, 3) de courant triphasé, trois ensembles de bobinages (11, 12, 13) retenus entre une plaque d'appui (8) et une plaque de maintien (24), de préférence isolante et percée en son centre (30), par des tirants (20, 21, 22) peu nombreux, au nombre de trois par exemple, la plaque de maintien (24) étant commune à tous les ensembles de bobinages, comme la plaque d'appui (8). La construction de l'ensemble est simplifiée.

Description

1 TRANSFORMATEUR DE COURANT POUR APPAREILLAGE TRIPHASE DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE Le sujet de l'invention est un transformateur de courant pour appareillage triphasé, dans lequel trois câbles parallèles conduisent les phases de courant, et l'élément essentiel du transformateur comprend trois bobinages (ou, souvent, trois ensembles de bobinages superposés) entourant respectivement les câbles de phase et assurant la transformation du courant. Les bobinages ou les ensembles de bobinages doivent être maintenus à des positions fixes le long des câbles. Cette nécessité est respectée de façons différentes dans les agencements de transformateurs existants. Dans le document CH-A-614 554, les bobinages sont enfermés dans une capsule métallique et maintenus entre des pattes d'appui courbées, établies aux extrémités de la capsule. Un tel dispositif a l'inconvénient que la capsule a une forme relativement compliquée, dont le coût de fabrication pèse sur celui de l'ensemble. Les pattes recourbées sont aussi susceptibles d'augmenter l'encombrement du transformateur de façon plus importante que d'autres dispositifs de maintien. Enfin, ce dispositif a été conçu pour un appareillage monophasé, et la façon ou l'intérêt de l'appliquer à un appareillage triphasé n'est pas suggéré.

Dans le document DE-A-2 325 451, qui est relatif à un transformateur pour appareillage triphasé, 2 les câbles de phase sont disposés dans des tubes placés côte à côte et entourés par un cylindre métallique. Deux plaques d'appui parallèles (14 et 15 dans ce document) sont disposées à travers des sections du cylindre, avec des trous pour le passage des tubes. Chacun des tubes 6 comprend deux trios de pattes 7 et 8 respectivement vissés aux plaques d'appui par des boulonnages. Les bobinages 20 et 21 entourent le tube et sont maintenus en place par des dispositifs à vis de pression 24 qui s'appuient sur une des pattes et pressent les bobinages contre la patte opposée. Ce dispositif est compliqué, entre autres parce qu'il nécessite trois de ces dispositifs à vis pour chacun des ensembles de bobinages, c'est-à-dire neuf pour le transformateur. Et EP-A-O 229 220 décrit un appareillage triphasé où les ensembles de bobinages, encore enfilés autour des câbles, sont retenus entre une plaque d'appui commune et des plaques de maintien respectives par des pièces filetées qu'on appellera tirants. Cette disposition est peut-être plus simple et moins encombrante, mais elle présente aussi l'inconvénient que les pièces de maintien sont nombreuses, puisqu'en plus de la plaque d'appui commune aux trois ensembles de bobinages, on trouve les trois plaques de maintien et neuf tirants de liaison. Un premier objet de l'invention est de proposer un agencement de transformateur du genre où trois ensembles de bobinages doivent être maintenus autour d'autant de câbles électriques, qui soit plus 3 simple et comporte en particulier un nombre réduit de pièces de maintien des ensembles de bobinages. Selon l'invention, cet objet est atteint par un transformateur de courant pour appareillage électrique triphasé, comprenant trois câbles de phase parallèles, trois ensembles de bobinages entourant respectivement les câbles de phase, une plaque d'appui commune aux ensembles de bobinage, et des tirants de maintien des ensembles de bobinages qui sont liés à la phase commune d'appui, caractérisé en ce qu'il comprend une plaque de maintien commune aux ensembles de bobinage, qui sont retenus entre ladite plaque de maintien et ladite plaque d'appui, et à laquelle lesdits tirants sont aussi liés, les tirants étant en nombre inférieur à neuf. En utilisant une seule plaque de maintien, il est possible de diminuer le nombre de tirants de liaison. Selon une disposition favorable, ils sont au nombre de trois seulement et disposés chacun entre deux des ensembles de bobinages sur des cercles concentriques à la plaque d'appui ou à la plaque de maintien. L'art connu, représenté par les trois documents décrits plus haut, ne suggère pas de maintenir plusieurs ensembles de bobinages voisins par une plaque d'appui commune et une plaque de maintien elle aussi commune, c'est-à-dire par un même dispositif, puisque même dans le troisième document les dispositifs sont distincts, et la plaque d'appui commune ne procure pas à elle seule d'amélioration notable sur trois dispositifs complètement distincts. 4 Contrairement aux conceptions couramment répandues, on préconise que la plaque de maintien soit isolante de l'électricité ; elle peut être, au moins partiellement, en bakélite.

De même, des plaquettes isolantes de l'électricité s'étendent avantageusement entre les bobinages pour chacun des ensembles de bobinages, et entre les ensembles de bobinages et la plaque d'appui, ce qui diminue aussi les risques de courts-circuits en cas d'usure des isolants enrobant les fils des bobinages ou les altérations de champ magnétique dues à des courants de Foucault. La plaque de maintien n'est pas nécessairement circulaire, mais elle peut au contraire prendre d'autres formes pour diminuer son coût ; elle peut notamment être triangulaire à sommets coupés. Elle peut comprendre un perçage central afin d'augmenter sa souplesse et de lui permettre de serrer de façon assez uniforme les trois ensembles de bobinages.

Le transformateur peut comprendre une plaque élastique entre les ensembles de bobinage et la plaque de maintien, afin d'éviter les conséquences de chocs tels que les tremblements de terre. L'invention est relative à un appareillage électrique comprenant le transformateur de courant précédent, et notamment un transformateur à atmosphère d'air, les câbles de phase étant enfermés dans des tubes et, eux, à atmosphère gazeuse autre que d'air, par exemple de SF6.

L'invention sera maintenant décrite en liaison aux figures, qui en représentent un mode de réalisation particulier donné à titre illustratif. La figure 1 représente la température en 5 vue axiale, et la figure 2 est une coupe diamétrale partielle. Le transformateur comprend trois câbles de phase 1, 2 et 3, parallèles, entourés chacun par un tube 4, 5 et 6 et traversant le transformateur 7 conforme à l'invention ; ce dernier comprend une plaque d'appui 8 en acier ou aluminium moulé qui constitue une de ses extrémités, une plaque de fermeture 9 qui constitue l'autre de ses extrémités et qui est reliée à la précédente par des boulons 10, et il contient trois ensembles de bobinages 11, 12 et 13 respectivement enfilés autour des tubes 4, 5 et 6. Ces ensembles sont identiques et chacun d'eux comprend ici, comme on le voit à la figure 2, trois bobinages 14, 15 et 16 superposés ; leur nombre pourrait être quelconque, et en particulier se réduire à un seul bobinage. Les tubes 4, 5 et 6 contiennent une atmosphère de SF6, et le transformateur 7 lui-même est à atmosphère d'air. La plaque d'appareil 8 possède trois pattes 17, 18 et 19 réparties sur une circonférence et recevant chacune une extrémité d'un tirant 20, 21 et 22 dont l'autre extrémité est engagée à travers une plaque de maintien 24 adjacente à la plaque de fermeture 9 mais séparée d'elle. Chacun des tirants 20, 21 et 22 est formé essentiellement d'une tige filetée 23. Des écrous 25 engages sur les tiges filetées 23 immobilisent le dispositif : l'un d'eux bloque chaque 6 tige filetée 23 en pressant sur la patte 17, 18 ou 19 respective, et deux autres, pressés l'un contre l'autre, retiennent la plaque de maintien 24. Les ensembles de bobinage 11, 12 et 13 sont ainsi retenus contre la plaque d'appui 8 et la plaque de maintien 24 par les tirants 20, 21 et 22. Les tirants 20, 21 et 22 s'étendent chacun entre deux des ensembles de bobinages 11, 12 et 13, et leurs dispositions sont circulaires autour d'un axe central du transformateur 7. Les empilements comprennent encore des plaquettes isolantes 26, 27 et 28 disposées entre les bobinages 14, 15 et 16 et entre les bobinages 16 et la plaque d'appui 28, ainsi qu'une plaque élastique, par exemple en polymère, 29 entre la plaque de maintien 24 et le bobinage 14 adjacent. Les bobinages 14, 15 et 16 sont ainsi isolés les uns des autres et isolés des autres éléments du transformateur, ce qui réduit les risques d'apparition de courants de Foucault et de courts-circuits. La plaque élastique 29 réduit les effets de chocs tels que les tremblements de terre. La plaque d'appui 24 est avantageusement isolante elle aussi, par exemple en bakélite ou en carton bakélisé. Sa forme est avantageusement non circulaire, par exemple comme on le voit à la figure 1, en triangle à sommets coupés, donc plus étendue à l'endroit des ensembles de bobinage 11, 12 et 13 afin de couvrir leur plus grande partie tout en ayant une superficie modérée afin de diminuer son coût. Elle est percée à l'endroit des tubes 4, 5 et 6 avec du jeu.

Elle est encore percée au centre (qui coïncide avec le centre du transformateur 7, autour duquel s'ordonnent 7 les câbles 1, 2 et 3 et la plaque d'appui 8) ; ce perçage central 30, qui a un diamètre avantageusement égal ou supérieur à 7% de la plus grande dimension, assouplit la plaque de maintien 24 en lui permettant de fléchir et de serrer équitablement les ensembles de bobinages 11, 12 et 13 en acceptant des réglages inégaux des écrous 25 retenant la plaque de maintien 24.10

Claims

REVENDICATIONS1. Transformateur de courant pour appareillage électrique triphasé, comprenant trois câbles de phase (1, 2, 3), parallèles, trois ensembles de bobinages (11, 12, 13) entourant respectivement les câbles de phase, une plaque d'appui (8) commune aux ensembles de bobinage, et des tirants (20, 21, 22) de maintien des ensembles de bobinages qui sont liés à la plaque d'appui, caractérisé en ce qu'il comprend une plaque de maintien (24) commune aux ensembles de bobinage (11, 12, 13), qui sont retenus entre ladite plaque de maintien (24) et ladite plaque d'appui (8), et à laquelle les tirants (20, 21, 22) sont aussi liés, les tirants étant en nombre inférieur à neuf.
2. Transformateur de courant suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les tirants (20, 21, 22) sont au nombre de trois et disposés chacun entre deux des ensembles de bobinages, sur des cercles concentriques à la plaque d'appui (8) ou à la plaque de maintien (24).
3. Transformateur de courant suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la plaque de maintien (24) est isolante de l'électricité.
4. Transformateur de courant suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la plaque de maintien est, au moins partiellement, en bakélite. 9
5. Transformateur de courant suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que des plaquettes (26, 27, 28) isolantes de l'électricité s'étendent entre les bobinages (14, 15, 16) pour chacun des ensembles de bobinages, et entre les ensembles de bobinages (11, 12, 13) et la plaque d'appui (8).
6. Transformateur de courant suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la plaque de maintien est non circulaire.
7. Transformateur de courant suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la plaque de maintien est triangulaire à sommets coupés.
8. Transformateur de courant suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la plaque de maintien comprend un perçage (30) central.
9. Transformateur de courant suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend une plaque élastique (29) entre les ensembles de bobinages (11, 12, 13) et la plaque de maintien (24).
10. Appareillage électrique comprenant le transformateur de courant suivant l'une quelconque des revendications précédentes. 10
11. Appareillage électrique suivant la revendication 10, caractérisé en ce que le transformateur est à atmosphère d'air et les câbles de phase, enfermés dans des tubes, sont à atmosphère gazeuse autre que d'air.10