Brevet FR2198297A1 — publié le 19740329

La présente invention concerne un dispositif de refroidissement de la connexion de point neutre d'un alternateur de grande puissance relié à des transformateurs par des jeux de barres sous gaines à refroidissement par ventilation forcée. Les connexions de point neutre des alternateurs de grande puissance ne sont actuellement soumises qu'à leur refroidissement naturel dans l'enceinte dans laquelle elles sont disposées, de sorte qu'elles doivent être très largement dimensionnées pour éviter un échauffement excessif, ce qui augmente le poids de métal conducteur à employer. La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient, d'assurer un refroidissement plus efficace de ces connexions de point neutre et de diminuer leurs dimensions et le poids de métal conducteur. Le dispositif de l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour faire passer le fluide de ventilation forcée au contact de la connexion de point neutre, disposés en amont des moyens pour envoyer ledit fluide à l'entrée des jeux de barres sous gaines. Il comporte en outre de préférence une armoire de refroidissement du fluide de ventilation forcée, disposée à proximité d'un caisson entourant les bornes de l'alternateur, et reliée par son refoulement à au moins un compartiment ménagé dans ce caisson. L'armoire de refroidissement est reliée de préférence par son refoulement à un compartiment central du caisson, et par son aspiration à des compartiments latéraux de celui-ci. Il peut comporter en outre des moyens pour évacuer en permanence une fraction du fluide de ventilation desdits compartiments. Il est décrit ci-après, à titre d'exemple et en référence au dessin annexé, un dispositif de refroidissement de la connexion de point neutre d'un alternateur de grande puissance, de l'ordre d'au moins 600 MVA, et des jeux de barres sous gaines associés à celui-ci. La figure I représente le dispositif en coupe par un plan vertical parallèle aux barres (axe a-a de la figure 2). La figure 2 représente le dispositif en coupe par un plan vertical perpendiculaire aux barres, derrière les bornes de neutre (axe c-c de la figure 1). La figure 3 représente le dispositif en coupe par un plan horizontal au niveau des bornes (axe b-b de la figure 2). De la manière habituelle, l'alternateur triphasé 1 comporte des bornes de phase 2A, 2B, 2C et des bornes de neutre 3A, 3B, 3C. Celles-ci sont disposees à l'intérieur d'un caisson 4 en aluminium ou alliage d'aluminium, divisé en trois compartiments 4A, 4B, 4C par des cloisons 5, 6 de séparation entre phases. Les bornes de neutre sont reliées entre elles par une connexion 7 qui traverse les cloisons 5, 6 à l'intérieur de passe-barres d'étanchéité 8, 18. Les bornes de phase sont reliées aux barres de connexion 9A, 9B, 9C disposées dans les gaines 10A, 10b, 10C. L'armoire 11 de refroidissement, par échangeur de chaleur à eau, de l'air de ventilation des jeux de barres, est placée sous le caisson 4, auquel elle se trouve raccordée par des manchettes souples 12A, 12B, 12C. L'air refroidi qui en sort passe par la manchette 12B dans la partie du compartiment central 4B du caisson contenant la borne de neutre 3B et y refroidit la partie centrale de la connexion 7, avant d'être insufflé à travers la grille de désionisation 13B dans la partie aval du compartiment 4B contenant la borne de phase 2B, puis dans la gaine centrale 10B du jeu de barres.Ce même air, à son retour par les deux gaines latérales 10A, 10C du jeu de barres, repasse par les parties des compartiments 4A, 4C, contenant les bornes de phase 2A, 2C, puis à travers les grilles de désionisation 13A, 13C dans les parties des mêmes compartiments contenant les bornes de neutre 3A, 3C, où il refroidit les parties latérales de la connexion 7, avant d'être repris à l'aspiration de l'armoire de refroidissement 11 par les manchettes 12A, 12C. Il décrit ensuite, à nouveau et en permanence, le même cycle en circuit fermé, sous l'effet d'un ventilateur, non représenté, incorporé à l'armoire de refroidissement 11. La connexion de point neutre 7 se trouve ainsi refroidie de façon efficace et peut être dimensionnée en conséquence comme le jeu de barres. Afin de drainer et d'évacuer les fuites éventuelles d'hydrogène aux bornes de l'alternateur et d'éviter son accumulation sous la bolte à bornes, une fuite permanente d'air (quelquespourcent du débit total) est prévue par les orifices 15, 16 de pénétration des bornes de l'alternateur dans les différents compartiments du caisson. Bien que le dispositif de refroidissement qui vient d'être décrit apparaisse préférable, on comprendra que diverses modifications peuvent lui être apportées sans sortir du cadre de l'invention, certains de ses organes pouvant être remplacés par d'autres qui joueraient le même rôle technique. REVENDICATIONS 1/ Dispositif de refroidissement de la connexion de point neutre d'un alternateur de grande puissance relié à des transformateurs par des jeux de barres sous gaines à refroidissement par ventilation forcée, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour faire passer le fluide de ventilation forcée au contact de la connexion de point neutre, disposés en amont des moyens pour envoyer le fluide à l'entrée des jeux de barres sous gaines. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu il comporte une armoire de refroidissement du fluide de ventilation forcée, disposée à proximité d'un caisson entourant les bornes de l'alternateur, et reliée par son refoulement à au moins un compartiment ménagé dans ce caisson. 3/ Dispositif selon la revendication 2, caracterise en ce que l'armoire de refroidissement est reliée par son refoulement à un compartiment central du caisson, et par son aspiration à des compartiments latéraux de celui-ci. 41 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour évacuer en permanence une fraction du fluide de ventilation desdits compartiments.