Brevet FR2248595A1 — publié le 19750516

La présente invention se rapporte aux appareils électriques à induction, et concerne plus particulièrement les plaques statiques pour transformateurs de puissance. Les plaques statiques sont utilisées dans les gros transformateurs de puissance pour assurer une meilleure répartition des efforts en cas d'application d'une tension de choc à son dispositif d'enroulement. Pour que la plaque statique-soit efficace, sa partie conductrice doit avoir une conductibilité relativement bonne. Toutefois, la conductivité électrique ne doit pas être trop élevée sinon le flux de fuite des enroulements produirait de forts courants de Foucault qui chaufferaient la plaque statique et augmenteraient les pertes du transformateur. Certains agencements antérieurs de la partie conductrice de la plaque statique utilisent différentes matières et applications techniques pour constituer une plaque statique convenable. Le brevet Etats-Unis 3 376 531 décrit l'utilisation d'une toile métallique pour la partie conductrice de la plaque statique. Bien que ce type d'ëlement conducteur assure une conductivité désirable, les extrémité des fils des bords de la toile sont susceptibles de produire des décharges partielles ou effluves. Il est donc désirable, et c'est un objet de la présente invention,de réaliser une plaque statique construite avec une partie conductrice qui ne soit pas trop soumise aux décharges partielles sur ses bords. Les plaques statiques comportant une partie conductrice en clinquant doivent avoir un ou plusieurs éléments isolants pratiquement rigides fixés au clinquant pour la commodité de la cons trublion et de la protection. De nombreux agencements antérieurs comportent une matière adhésive disposée entrechaquecôté dtun clinquant non perforé et une feuille de presspahn. L'adhésif doit avoir une composition qui résiste aux décharges partielles. En outre, l'adhésif doit intimement adhérer au clinquant pour éviter la formation de vides adjacents à ce dernier. Toutefois, l'usage d'un adhésif ayant une forte adhérence au clinquant produit des efforts mécaniques qui résultent des différents régimes de dilatation du presspahn et du clinquant. Par suite, du point de vue adhérence, un fort encollage avec les clinquants conducteurs est désirable pour empêcher les vides et un encollage lâche est désirable pour empêcher les gros efforts mécaniques. Il est donc désirable, et c'est un autre objet de l'invention, de réaliser une plaque statique construite de telle sorte qu'il ne se développe pas de vide entre l'adhésif et le clinquant, et que l'encollage entre l'adhésif et le clinquant soit relativement lâche. Selon la présente invention, un transformateur de puissance comprend un noyau magnétique, une structure d'enroulement accouplée par induction au noyau magnétique, caractérisé par un premier élément-isolant, rigide, en forme de rondelle, construit en presspahn et adjacent à la structure d-'enroulement, un clinquant perforé adjacent à ce premier élément isolant, un second élément isolant rigide, en forme de rondelle, construit en presspahn et adjacent. au clinquant perforé,et un adhésif disposé autour du clinquant perforé et situé entre le premier et second éléments isolants, cet adhésif passant par les ouvertures du clinquant perforé pour constituer une encollage direct entre les premier et second éléments isolants, et cet adhésif ayant une composition fortement résistante aux décharges partielles lorsqu'elle est soumise aux efforts d'un grand champ électrique, et qui adhère intimement aux éléments isolants tout en adhérant lâchement au clinquant perforé. Pratiquement on utilise une plaque statique qui résiste fortement aux décharges partielles. Un clinquant perforé est disposé entre et fixé à deux pièces de matière isolante. Un adhésif possédant des propriétés particulières est disposé entre les pièces de matière isolante et passe à travers les ouvertures du clinquant. L'adhésif a une composition qui résiste aux décharges partielles et qui adhère intimement à la matière isolante mais adhère avec soupLesse au clinquant. Puisque le clinquant est perforé, on peut amener sa résistance à la valeur désirée en modifiant le nombre et/ou la dimension des ouvertures sans changer l'épais- seur ou la composition de la matière. Selon le modèle utilisé, il existe ou non un petit nombre de pointes aux bords du clinquant. Puisque la matière isolante adhère librement au clinquant, les efforts mécaniques dans la plaque statique sont réduits. Puisque l'adhésif adhère fortement à chaque pièce de matière isolante et est directement en contact avec chacune de ces pièces grâce au passage de l'adhésif à travers les ouvertures du clinquant, la matière isolante ne peut se séparer par rapport au clinquant. Par suite, il ne peut se former aucun vide entre le clinquant et l'adhésif. On décrira maintenant l'invention, à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue partielle en élévation dlun transformateur de puissance de forme cuirassée, illustrant la disposition de la plaque statique dans ce dernier; - la figure 2 est une vue éclatée des constituants principaux de la plaque statique représentée à la figure 1; - la figure 3 est une vue partielle de la plaque statique illustrant un agencement des ouvertures formées dans le clinquant perforé le long de la partie droite de l'écran; - la figure 4 est une vue partielle de la plaque statique illustrant un agencement des ouvertures du clinquant autour d'une partie courbe de la plaque statique; et -la figure 5 est une vue en coupe transversale d'une plaque statique. Au cours de la description qui va suivre, les caractères similaires de référence se réfèrent aux éléments similaires sur toutes les figures des dessins. La figure I montre une vue partielle d'un transformateur de puissance 10 de forme cuirassée qui comprend un noyau magnétique 16 disposé à l'intérieur d'une enceinte 14. Une plaque statique 12 est disposée dans la structure d'enroulement du transformateur 10 et comporte un conducteur 18 qui peut être connecté à un potentiel approprié à l'intérieur du transformateur 10. Des profilés 20 sont placés autour des bords de la plaque statique 12 pour l'isolement supplémentaire et l'intégrité mécanique. Normalement, la plaque statique 12 est placée dans les enroulements adjacents à une bobine connectée à un circuit situé à l'extérieur de l'enceinte 14. Dans la plupart des'transformateurs de puissance triphasés, de forme cuirassée, plusieurs plaques statiques sont requises. La figure 2 est une vue éclatée de la plaque statique 12 montrant ses constituants principaux. Des éléments isolants, tels que les feuilles de presspahn 22 et 24 ont la dimension voulue pour leur mise en place correcte dans les enroulements du transformateur. Le clinquant perforé 26 est disposé entre les feuilles de presspahn 22 et 24 et fixé à ces derniers au moyen d'un adhésif. Bien que le clinquant perforé 26 représenté soit de forme rectangulaire pratiquement creuse, de nombreuses autres formes et dimensions restent dans la portée de l'invention. En outre, le clinquant perforé 26 peut être construit de plusieurs clinquants séparés, ces éléments étant fixés ensemble en des positions appropriées par un procédé convenable tel que la soudure. Le clinquant perforé 26 peut être construit de toute manière convenable, telle qu'en clinquant nickel-argent. Le nombre, la dimension et 11 espacement des ouvertures 28 du clinquant 26 sont égaleme sujets à des modifIcations par rapport à ceux représentés à la figure 2 sans s'écarter de l'esprit de l'invention. Avec les épaisseurs types de clinquant, on a constaté que lton peut construire une plaque statique satisfaisante en utilisant approximativement 2,3 ouvertures par centimètre, chacune des ouvertures ayant un diamètre suffisant pour réduire la quantité de matière constituant le clinquant d'environ 30%. En d'autres termes, la zone couverte par le clinquant perforé 26 doit comporter approximativement 70% de la matière constitutive. La figure 3 représente une partie du clinquant perforé 26 disposé sur le presspahn 24. Les ouvertures 28 du clinquant 26 sont espacées ainsi que représenté pour assurer une bordure entre les bords 30 de ce clinquant et la limite de-l'ouverture la plus proche. Ce type d'agencement est désirable car il constitue sur le clinquant perforé 26 des bords ne présentant aucuns points aigus pouvant etre formés par la section d'une ouverture par le bord du clinquant. La largeur du clinquant 26 peut être beaucoup plus étroite que celle de la plaque statique d'une fanon générale, et par suite nécessiter la disposition de plusieurs bandes de clinquant perforé parallèles entre elles pour former la plaque comp.lète. Cet agencement permet d'utiliser une dimension normalisée de clinquant limitée sur chaque bord par une bordure non perforée,similaire à la figure 3, mais plus étroite. Même lorsqu t il est nécessaire de couper un bord du clinquant perforé à travers quelques unes des ouvertures 28, le nombre de pointes mises à nu est considérablement inférieur à celui produit par les éléments conducteurs en toile métallique. La figure 4 illustre un agencement d'ouvertures du clinquant perforé 26 qui convient pour une mise en place contigue à une partie courbe de la feuille de presspahn 24. En référence à la figure 4, les ouvertures 28 ne s'étendent pas dans les bords 30 du clinquant 26. Un procédé pratique de construire ce clinquant perforé implique son découpage à la forme désirée dans une feuille de clinquant non perforé, puis le poinçonnage des ouvertures 28 dans le clinquant en s'assurant qu'aucune des ouvertures 28 ne s'étende sur un de ses bords 30. La figure 5 est une vue en coupe transversale dtune plaque statique. Le clinquant perforé 26 est disposé entre les feuilles de presspahn 22 et 24. L'adhésif 32 est disposé de manière à adhérer aux feuilles de presspahn 22, 24 directement sans qu'unie autre matière ne sépare complètement ces deux feuilles. L'adhésif 32 passe à travers les ouvertures 28 du clinquant 26, et encolle ainsi directement les feuilles de presspahn 22, 24. Grâce à cet agencement, la résistance de l'encollage entre la matière adhésive 32 et le clinquant 26 n'empêche pas la formation d'un encollage suffisant entre les feuilles de presspahn 22, 24. L'adhésif 32 a une composition qui présente des propriétés déterminées. Il adhère fortement aux feuilles de presspahn 22, 24, et il adhère avec souplesse au clinquant perforé 26. En outre, l'adhésif 32 possède des propriétés électriques qui lui confèrent une très grande résistance aux décharges partielles lorsqu'il se trouve soumis à de forts champs électriques. La forte adhérence au presspahn est caractérisée par le fait que cet encollage reste fixé sous la force normalement requise pour rompre un encollage lâche entre l'adhésif 32 et le clinquant perforé 26. Par exemple, si l'élément conducteur de la plaque statique était un clinquant non perforé, et que l'adhésif adhère fortement au presspahn et plus librement au clinquant, une force ayant tendance à éloigner les éléments de presspahn romprait l'encollage entre le clinquant avant la défaillance de celui entre l'adhésif et le presspahn. Un adhésif convenable peut être constitué d'une résine liquide à polymère modifié avec une charge d'argile. On trouve dans le commerce un adhésif vendu. par la Paisley Company, Etats Unis, sous le type N 65-1400-6. La portée de l'invention permet l'utilisation d'autres types d'adhésifs qui sont très résistants aux décharges partielles et qui assurent des types d'encollages désirés. REVENDICATIONS 1. Transformateur de puissance comprenant un noyau magnétique, un dispositif d'enroulement couplé par induction avec ce noyau, caractérisé par un premier élément isolant rigide, en forme de rondelle, construit en presspahn, et adjacent à ce dispositif d'enroulement, un clinquant perforé, en forme de rondelle, adjacent à ce premier élément isolant, un second élément isolant rigide, en forme de rondelle, construit en presspahn, et adjacent au clinquant perforé, et un adhésif disposé autour du clinquant perforé situé entre les premier et second éléments isolants, cet adhésif passant à travers les ouvertures du clinquant afin d'assurer un encollage direct entre les premier- et second éléments isolants, cet adhésif ayant une composition opposant une très forte résistance aux décharges partielles lorsqu'il subit les efforts appliqués par un fort champ électrique, il adhère fortement aux éléments isolants, et adhère lâchement au clinquant perforé. 2. Transformateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les ouvertures du clinquant sont espacées de manière à produire approximativement 2 ,3 ouvertures par centimètre. 3. Transformateur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que les bords du clinquant perforé ne passent à travers aucune des ouvertures du clinquant. 4. Transformateur selon l'une quelconque des revendica -tions 1 à 3, caractérisé par le fait que l'adhésif est constitué par une résine liquide à polymère modifié. 5. Transformateur selon la revendication 4 caractérisé par le fait que l'adhésif comporte une charge d'argile.