Brevet FR2161790A1 — publié le 19730713

Le canal de dispersion des transformateurs est soumis à des sollicitations très élevées, qui imposent des mesures d'isolation particulières. Afin de maîtriser les sollicitations élevées du canal de dispersion, il est usuel, dans le cas des enroulements en couches, d'isoler l'enroulement haute tension extérieur ou sa couche d'entrée, contiguë au canal de dispersion, par rapport à ce dernier à l'aide d'une épaisse isolation papier. Les bords supérieur et inférieur de cette isolation papier sont géné- ralement rabattus vers l'extérieur. L'isolation papier recouvre simultanément les écrans annulaires prévus sur les faces frontales supérieure et inférieure de l'enroulement. En partant radialement de l'épaisse isolation papier vers l'intérieur, on trouve en général un canal d'huile, s'étendant sur toute la longueur de l'enroulement et ayant une double fonction : isolation et évacuation de la chaleur produite dans les enroulements. L'épaisse isolation papier précitée complique toutefois notablement le refroidissement de la couche d'entrée de l'enroulement haute tension contiguë au canal de dispersion. Une réduction de l'épaisseur de cette isolation papier est limitée par les champs qui règnent dans le canal d'huile radial et sont intenses notamment dans la zone marginale, par suite de la concentration qui s'y produit. En d'autres termes, le premier canal d'huile doit être éloigné radialement de la face interne de l'écran annulaire ou de l'enroulement, de façon à ne plus se situer dans les zones à concentration accrue du champ marginal. L'isolation solide et relativement épaisse, ainsi nécessaire directement sur la couche intérieure de l'enroulement, complique le refroidissement de la couche d'entrée. L'invention permet une amélioration notable des conditions de refroidissement dans le canal de dispersion d'enroulements en couches. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, les écrans annulaires prévus sur les faces frontales de l'enroulement haute tension sont décalés radialement vers l'intérieur, un canal de refroidissement étant disposé radialement vers l'extérieur entre les écrans annulaires et chacune des faces frontales supérieure et inférieure de l'enroulement haute tension, et une mince isolation papier repliée vers l'extérieur est prévue sur la face intérieure de la couche d'entrée et suivie radialement vers l'intérieur d'un canal de refroidissement qui s'étend sur toute la longueur de la couche, débouche dans les canaux de refroidissement frontaux et dont la largeur radiale est limitée par une épaisse isolation papier, repliée vers l'extérieur sur les écrans annulaires, dans le haut et dans le bas. Le décalage radial vers l'intérieur de l'écran annulaire frontal par rapport au diamètre intérieur de la couche de l'enroulement voisine du canal de dispersion modifie l'allure du champ électrostatique dans la zone du champ marginal. Lorsque la couche intérieure de l'enroulement a, de la façon habituelle jusqu'à présent, un diamètre intérieur légèrement plus faible que celui de l'écran annulaire, les champs sont plus intenses awextlrémités qu'au milieu de cette couche d'entrée. Un décalage radial des écrans annulaires vers l'intérieur permet par contre d'obtenir des champs qui ne sont pas plus intenses aux extrémités qu'au milieu de la couche d'entrée. Il est ainsi possible de disposer un canal de refroidissement, relativement proche de la couche d'entrée du coté canal de dispersion, et s'étendant jusqu'aux extrémités de cette couche.Lorsque ce canal de refroidissement est sorti radialement entre l'écran annulaire et les extrémités de la couche, dans le haut et dans le bas, il est protégé par les écrans annulaires suffisamment décalés vers l'intérieur et ne subit donc pas de sollicitation électrique excessive, même dans la zone du champ marginal. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous et de la figure unique, qui représente le schéma d'une isolation selon l'invention. La face intérieure de la couche d'entrée 1 de l'enroulement haute tension est recouverte par une isolation papier 2, repliée vers l'extérieur. Un canal de refroidissement 3, faisant suite à cette isolation papier et dirigé radialement vers l'intérieur, est dévié de 900 vers l'extérieur par l'écran annulaire 4 prévu sur la face frontale de l'en- roulement haute tension. La largeur radiale du canal de refroidissement 3 est limitée par une épaisse isolation papier 5, suivie radialement vers l'intérieur d'un autre canal d'huile 6. A partir de ce dernier, on trouve radialement vers l'intérieur une autre couche de papier 7, le cylindre porteur 8, les deux canaux d'huile 9 et 10, et les couches de papier 11 et 12. La couche de papier 12 est contiguë à l'enroulement basse tension 13 et repliée vers l'intérieur sur ce dernier ou l'écran annulaire 14. La disposition selon l'invention assure un refroidissement intense et notablement amélioré de la couche d'entrée 1 de l'enroulement haute tension, dont deux faces sont désormais balayées par l'huile de refroi dissement. L'écran annulaire 4, décalé vers l'intérieur, réduit simultanément la sollicitation électrique de l'huile de refroidissement au voisinage de l'extrémité de lrenroulement haute tension. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et au dispositif qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. Revendication Isolation du canal de dispersion d'enroulements en couches de transformateur, comportant des écrans annulaires au-dessus et au-dessous de lgenroulement haute tension, ladite isolation étant caractérisée en ce que les écrans annulaires sont décalés radialement vers l'intérieur, un canal de refroidissement étant disposé radialement vers lrextérieur entre les écrans annulaires et chacune des faces frontales supérieure et inférieure de l'enroulement haute tension, et une mince isolation papier, repliée vers l'extérieur, est prévue sur la face intérieure de la couche d'entrée de l'enroulement haute tension et suivie radialement vers l'inte- rieur d'un canal de refroidissement qui s'étend sur toute la longueur de la couche, débouche dans les canaux de refroidissement frontaux et dont la largeur radiale est limitée par une épaisse isolation papier, repliée vers l'extérieur sur les écrans annulaires, dans le bas et dans le haut.