Brevet FR2133562A1 — publié le 19721201

i 2133562 La présente invention concerne des transformateurs à refroidissement par liquide pour grandes puissances à noyaux en fer feuilletés. Depuis quelque temps» en raison de leur installation 5 de plus en plus fréquente dans des zones habitées, on impose aux transformateurs les exigences les plus impératives en ce qui concerne leur fonctionnement, qui doit être aussi silencieux que possible» Les intensités sonores maximales exigées sont considérablement inférieures aux intensités sonores de transformateurs 10 de fabrication normale comportant des inductions d'un ordre de grandeur de 16 kG. Comme les faibles intensités sonores exigées ne peuvent être obtenues dans les transformateurs par la seule adoption de dispositifs extérieurs à la cuve, on a réduit l'induction dans les modèles de transformateur peu bruyants à une 15 valeur de 13 ou même de 11 kG. Les dispositions connues adoptées jusqu'à présent pour assurer l'amortissement de l'émission de bruit consistent essentiellement à utiliser des parois isolantes. L'efficacité de ces parois est, toutefois, limitée car, dans le cas d'un branchement 20 direct des radiateurs sur la cuve au moyen de clapets d'étranglement, seules'" les cloisons isolantes disposées entre les raccords des radiateurs sont particulièrement efficaces. Les revêtements de la cuve qui s'étendent plus loin, par exemple sous les radiateurs le long du fond en forme d'auge de la cuve ou 25 dans la région de la commande de l'interrupteur de puissance, conduisent dans tous les cas à des éléments de paroi isolante compliqués qui, non seulement, sont très coûteux mais encore ont une efficacité considérablement réduite par les ponts sonores matériels inévitables» 30 L'invention a pour objet de créer, pour des transfor mateurs refroidis par liquide de grandes puissances, un dispositif qui assure une réduction appréciable de l'émission de bruit et dans lequel le prix de revient de la partie active du transformateur est maintenu égal au prix de revient usuel des 35 modèles normaux. A cet effet, suivant l'invention, la cuve du transformateur est constituée par une enveloppe intérieure et par une enveloppe extérieure qui ne se touchent en aucun point et 71 47404 2 2133562 l'enveloppe intérieure est montée élastiquement dans l'envelop- r pe extérieure. Suivant une forme d'exécution avantageuse de l'invention, la fréquence propre du système comprenant l'enveloppe inté-5 rieure qui contient la partie active du transformateur et le montage élastique de cette enveloppe, est considérablement inférieure à 100 Hz. Le coté intérieur de l'enveloppe extérieure est revêtu d'un matériau étouffant le son. En outre, l'enveloppe extérieure est avantageusement constituée par une partie in-10 férieure en forme d'auge et par une chemise fractionnée verticalement. Les enveloppes intérieure et extérieure sont fermées par un couvercle commun lié de façon rigide à l'enveloppe intérieure et élastiquement à l'enveloppe extérieure. D'autres caractéristiques avantageuses de l'invention résident en ce que les 15 renforcements nécessaires des enveloppes sont prévus sur le côté intérieur de chacune d'elles et en ce que les renforcements longitudinaux inférieur et supérieur de l'enveloppe extérieure forment des profilés fermés et servent de tubes' collecteurs d'agent de refroidissement. Ces tubes collecteurs d'agent de 20 refroidissement sont directement reliés par des serpentins' à l'espace intérieur de l'enveloppe intérièure ainsi qu'à des éléments de refroidissement de retour prévus sur le côté extérieur de l'enveloppe extérieure. L'invention est très avantageuse, car elle permet la 25 construction de transformateurs très silencieux, sans qu'il soit nécessaire de réduire à cet effet l'induction dans le ou les noyaux en fer par rapport à celle des modèles normaux. Grâce à la suppression de l'augmentation des dimensions des parties actives du transformateur jusqu'à présent nécessaires en raison 30 de l'induction plus faible et grâce à l'élimination de panneaux d'insonorisation supplémentaires disposés extérieurement et moins efficaces, l'augmentation du prix de revient de la cuve est largement compensée et les dimensions extérieures du transformateur ne sont pas augmentées dans leur ensemble. 35 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description détaillée qui va suivre et en se référant au dessin annexé dont la figure unique représente un exemple d'exécution de l'invention ; * 71 47404 3 2133562 Sur des galets 1 repose l'enveloppe extérieure 2 d'une cuve de transformateur. Les galets 1 sont fixés d'une manière qui n'est pas représentée de façon détaillée aux points d'appui de l'enveloppe extérieure 2. Sur le coté intérieur de ces 5 points d'appui sont prévus des ressorts de compression 3 sur lesquels est posée une enveloppe intérieure 4 de la cuve du transformateur. L'enveloppe intérieure 4 contient un noyau en fer 5.» indiqué très schématiquement sur le dessin, avec ses bobines 6, qui ne sont indiquées également que très schémati-10 quement. L'enveloppe intérieure 4, le noyau 5 et les bobines 6 sont agencés et assemblés d'une manière qui correspond au modèle normal jusqu'à présent usuel des transformateurs. La seule modification par rapport à ce modèle normal réside en ce que les renforcements de la cuve du transformateur qui, de la manière 15 jusqu'à présent usuelle, étaient prévus à l'extérieur sont, dans la disposition suivant l'invention, disposés sur le côté intérieur de l'enveioppe intérieure 4. A son extrémité supérieure, l'enveloppe intérieure 4 est fermée par un couvercle de cuve-j monté sur elle de façon 20 rigide. Le couvercle de cuve 7 fait saiilie vers l'extérieur de tous côtés au-delà de 1'enveloppe intérieure 4 par un rebord 8 analogue à une bride. Entre le bord supérieur de l'enveloppe extérieure 2 et le rebord 8 analogue à une bride,est prévu un joint d'étanchéité élastique 9 qui obture hermétiquement par 25 rapport à l'extérieur l'espace compris entre l'enveloppe intérieure 4 et l'enveloppe extérieure 2. Sur le côté intériéùr de l'enveloppe extérieure 2 sont prévus des profilés fermés supérieur et inférieur, jouant le rôle de renforcement longitudinaux 11, profilés qui servent en même temps de tubes collecteurs 30 d'agent de refroidissement. Ces derniers sont reliés par des serpentins, non représentés, à l'espace intérieur de l'enveloppe intérieure 4 et permettent au liquide" de refroidissement de pénétrer dans des éléments de refroidissement de retour 12 directement fixés sur le côté extérieur de l'enveloppe exté-35 rieure 2. Les éléments de refroidissement de retour 12 assurent encore en même temps un renforcement vertical des parois latérales de l'enveloppe extérieure 2. Les vibrations provoquées dans le noyau par l'induction 71 47404 4 2133562 variable, vibrations dont le rythme est égal au double de la fréquence du réseau, ne sont essentiellement retransmises que jusqu'à l'enveloppe intérieure 4 dont les vibrations ne sont retransmises qu'avec un fort amortissement à travers l'air qui 5 se trouve entre elle et l'enveloppe extérieure 2. Moyennant un choix convenable des serpentins, non représentés, et une disposition avantageuse de ceux-ci, seule une très faible inertie vibratoire est retransmise dans la gamme des fréquences audibles aux éléments de refroidissement de retour 12 par l'intermédiaire 10 du liquide de refroidissement. En outre, le liquide de refroidissement peut, comme dans les transformateurs de construction normale jusqu'à présent usuels, s'élever sans obstacle autour de la partie active du transformateur et dans cette partie et, après l'échange de chaleur, il est refroidi dans les éléments de refroi-15 dissement de retour 12. Pour assurer la régulation du circuit de l'agent de refroidissement, des clapets d'étranglement sont, de préférence, prévus dans les serpentins qui sont d'une dimension relativement - grande. • 20 Avec cette disposition, en dépit de la double envelop pe de la cuve du transformateur, on obtient dans l'ensemble un mode de construction très compact, de sorte que les dimensions extérieures du transformateur peuvent être plus petites que dans le cas de transformateurs dans lesquels l'affaiblissement 25 du bruit était obtenu par réduction de l'induction daos^le noyau en fer. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir 30 du cadre de l'invention. 71 47404 5 2133562 ïLIJL§JLÇ_iJLAJLî_°_ïL§ 1. Transformateur à refroidissement par liquide pour grandes puissances à noyaux en fer feuilletés, caractérisé en ce que la cuve du transformateur est constituée par une enveloppe intérieure et par une enveloppe éxtérieure qui ne se touchent 5 en aucun point et en ce que l'enveloppe intérieure est montée élastiquement dans l'enveloppe extérieure. 2. Transformateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fréquence propre du système constitué par l'enveloppe intérieure contenant la partie active du transformateur et 10 par le montage élastique de cette enveloppe est considérablement inférieure à 100 Hz. 3. Transformateur selon revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le côté intérieur de'1'enveloppe extérieure est revêtu d'un matériau étouffant le son. 15 4. Transformateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3* caractérisé en ce que l'enveloppe extérieure est constituée par une partie inférieure en forme d'auge et par une chemise fractionnée verticalement. 5. Transformateur selon l'une quelconque des revendica-20 tions 1 à 4, caractérisé en ce que les enveloppes intérieure et extérieure sont fermées par un couvercle commun lié de façon rigide à l'enveloppe intérieure et élastiquement à 1 "enveloppe extérieure. 6. Transformateur selon l'une quelconque des revendica-25 tions 1 à 5, caractérisé en ce que les renforcements nécessaires des enveloppes sont prévus sur le côté intérieur de chacune d'elles, et en ce que des renforcements longitudinaux inférieur et supérieur de l'enveloppe extérieure forment des profilés fermés et servent de tubes collecteurs d'agent de refroidissement. 30 7. Transformateur selon l'une quelconque des revendica tions 1 à 6, caractérisé en ce que les tubes collecteurs d'agent de refroidissement sont directement reliés par des serpentins à l'espace intérieur de l'enveloppe intérieure et à des éléments de refroidissement de retour prévus sur le côté extérieur de 35. l'enveloppe extérieure. 8. Transformateur selon l'une quelconque des revendica tions 1 à 7, caractérisé en ce que le fond de l'enveloppe intérieure repose sur des ressorts de compression appliqués sur le fond de l'enveloppe extérieure aux points d'appui de celle-ci.