Brevet FR2259424A1 — publié le 19750822

L'invention, due à la collaboration de MM, Maurice MERCIER et André PANSU, est relative à un transformateur de potentiel et de courant combinés immergé dans un diélectrique lipide comprenant: - un transformateur de courant logé à l'intérieur dtun isolateur de traversée muni au moins dlun circuit magnétique toroIdal, pourvu dtun enroulement secondaire de mesure, - un transformateur de potentiel placé en-dessous du transformateur de courant dans une cuve supportant l'isolateur de traversée, - un vase d'expansion étanche surmontant ledit isolateur de traversée et comportant un indicateur de niveau du liquide diélectrique, - et un coffret de raccordement des enroulements secondaires, fixé à ladite cuve. Dans les transformateurs connus du genre mentionné, un élément isolant disposé dans la cuve et se prolongeant dans lliso- lateur de traversée, est commun aux transformateurs de courant et de potentiel. Cet agencement ne permet pas l'utilisation de llap- pareil en transformateur combiné ou en transformateur de potentiel. Ltinvention a pour but de remédier à ces inconvénients et de permettre la réalisation d'un transformateur combiné par la superposition de transformateurs de courant et de potentiel standards. Selon l'invention5 ladite cuve comporte un orifice de communication avec llespace intérieur dudit isolateur et des moyens de fixation amovibles de l'isolateur- sur le couvercle de ladite cuve permettant l'assemblage d'isolateurs de traversée de diamètres différents selon llutilisation de l'appareil en transformateur combiné ou en transformateur de potentiel. Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit transformateur de potentiel comporte un enroulement primaire haute tension en couches dégradées enroulées sur le noyau horizontal dlun circuit magnétique rectangulaire, une électrode étant agencée sur ledit enroulement, de manière à assurer une bonne répartition du champ électrique, et la connexion électrique du con- ducteur d'amenée, traversant la fenetre dudit circuit magnétique toroïdal du transformateur de courant, avec ledit enroulement t primaire. Les conducteurs d'amenée de l'enroulement primaire haute tension dudit transformateur de courant sont connectés à des bornes logées dans une tête isolante, à base de résine époxyde, intercalée de façon étanche entre ledit isolateur et ledit vase d'expansion. Un- matelas d'azote surmonte le niveau du liquide diélectrique à l'intérieur dudit vase d'expansion, de manière à limiter les variations de pression dues à la dilatation dudit liquide. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de l'exposé qui va suivre d'un mode de mise en oeuvre de l'invention, donné à titre d t exemple non limitatif et représenté au dessin annexé, dans lequel la figure 1 montre en coupe l'agencement du transformateur de potentiel et d'intensité combinés; la figure 2 est une vue de profil de la figure 1, le transformateur de potentiel étant représenté en coupe selon la ligne II-II de la figure 1. Selon les figures, le transformateur de mesure haute tension comporte un transformateur de courant 10 logé à l'intérieur díun isolateur creux de traversée 12 en porcelaine, et un transformateur de potentiel 14 disposé dans une cuve 16 en acier. La base de l'isolateur 12 est fixée de façon étanche sur la cuve 16 par l'intermédiaire de joints, et le sommet 18 est surmonté dtun vase d'expansion ou tête métallique 20 en acier. L'appareil est entièrement étanche et est immergé dans un liquide diélectrique 22, notamment de llhuile introduit par un orifice de remplissage 24. Un orifice de vidange 26 est prévu à un point bas de la cuve 16, et un voyant 28 de contr8le du niveau 30 du liquidé diélectrique est disposé au sommet de l'appareil. Les variations de pression dues à la dilatation du liquide diélectrique sont limitées dans le vase d'expansion 20 par un matelas d'azote 32 agencé au-dessus du niveau 30 du diélectrique.Aucune communication n'existe entre l'intérieur de l'appareil et le milieu extérieur entratnant aucun risque de pénétration d'humidité. Les joints assurant l'étanchéité de l'appareil sont tous situés au-dessous du niveau du diélectrique, et le remplissage d'azote s'effectue sous une pression relative de 300 m bar. Le transformateur de courant 10, d'un type bien connu en soi, comporte deux circuits magnétiques 34, 36 superposés, en forme de tores, un enroulement secondaire de mesure 38 étant bobiné sur le tore 34 et un enroulement secondaire de protection 40 étant enroulé sur le tore 36. Un corps isolant 42 en papier Kraft entoure les deux enroulements secondaires 38, 40 et leurs conduc- teurs de sortie 44 connectés à des bornes 46 d'un coffret de rac cordement 48 fixé à la cuve 16 Un enroulement primaire 50, agencé sur le corps isolant 2, est relié c8té haute tension à des bornes primaires 52, 54 logées dans une tête 56 isolante2 à base de résine époxyde, intercalée entre le sommet 18 de l'isolateur 12 et le vase d'expansion 20. La partie active du transformateur de eou- raat 10 est supportée par des flasques supérieur et inférieur 58, 60, en bois stratifié, le flasque inférieur 60 étant solidaire d'un montant 62 vertical fixé la cuve 16. Une tige filetée 64 associée à un écrou 66 assure le serrage des deux flasques 58, 605 Le transformateur de potentiel 14 comprend un enroulement primaire 68 haute tension, en couches dégradées, bobiné sur le noyau d'un circuit magnétique 70 et relié électriquement à la borne haute tension 54 et à une borne 72 munie d'une barrette amovible de mise à la terre. t enroulement secondaire de mesure (non représenté) est disposé coaxialement entre le circuit magnétique 70 et l'enroulement primaire 68 avec une isolation appropriée et est connecté par un conducteur 74 à une borne 76 du coffret de raccordement 48. Une élestrode 78 marouflée, composée de cuivre et de papier, entoure l'enroulement primaire 68 et assure d'une part une bonne répartition du champ électrique, et d'autre part le raccordement électrique de l'enroulement 68 avec la borne 54 du transformateur de courant. La cuve 16 possède un orifice 80 de communication avec l'espace intrieur 82 de l'isolateur 12 Le transformateur bien de mesure est mis en oeuvre par 1 l1adjonotion de transformateurs de courant 10 et de potentiel 14 standrds. L'utilisation comme simple transformateur de potentiel entraîne le retrait du transformateur de courant 10 et de l'isolateur 12, et la mise en place sur la cuve 16 d'une traversée isolante de diamètre réduit. Des moyens de fixation amovibles 84 notamment des boulons, permettent l'assemblage de l'isolateur de traversée sur le couvercle de la cuve 16. L'invention n'est bien entendu nullement limitée au mode de mise en oeuvre plus particulièrement décrit et représenté au dessin annexé, mais elle s'étend bien an contraire à toute va riante restant dans le cadre des équivalences électriques et méca- niques. REVENDICATIONS 1. Transformateur de potentiel et de courant combinés immergé dans un diélectrique liquide comprenant - un transformateur de courant loge à l'intérieur d'un isolateur de traversée muni au moins d'un circuit magnétique toroïdal, pourvu d'un enroulemént secondaire de mesure, - un transformateur de potentiel placé-en-dessous du transforma- teur de courant dans une cuve supportant l'isolateur de traversée, - un vase d'expansion étanche surmontant ledit isolateur de traversée et comportant un indicateur de niveau du liquide diélectrique, - et un coffret de raccordement des enroulements secondaires, fixé à ladite cuve, caractérisé par le fait que ladite cuve comporte un orifice de communieatlon~avec l'espace intérieur dudit isolateur et des moyens de fixation amovibles de Ilisolateur sur le couvercle de ladite cuve permettant lgassemblage dtisolateurs de traversée de diamètres différents selon l htilisation de l'ap- pareil en transformateur combiné ou en transformateur de potentiel. 2. Transformateur combiné de mesure selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit- transformateur de po-: tentiel comporte un enroulement primaire haute tension en couches dégradées enroulées sur le noyau horizontal d'un circuit magnétique rectangulaire, une électrode étant agencée sur ledit enrou- lement, de manière à assurer une bonne répartition du champ élec- trique, et la connexion électrique du conducteur d amenée, traversant la fenêtre dudit circuit magnétique toroïdal du transfor-- mateur de courant, avec ledit enroulement primaire. 3. Transformateur combiné de mesure selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits tranformateurs de courant et de potentielsont des appareils standards. 4. Transformateur combiné de mesure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les conducteurs d'amenée de 1 t enroulement primaire haute tension dudit transformateur de courant sont connectés à des bornes logées dans une tête isolante, à base de résine époxyde, intercalée de façon étanche entre ledit isolateur et ledit vase d'expansion. 5. Transformateur combiné de mesure, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'un matelas dtazote surmonte le niveau du liquide diélectrique à l'intérieur dudit vase d'expansion, de manière à limiter les variations de pression dues à la dilatation dudit liquide. 6. Transformateur combine de mesure selon ltune quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les enroulements secondaires dudit transformateur de courant sont reliés audit coffret de raccordement par l'intermédiaire de conducteurs traversant ledit orifice ménagé dans le couvercle de ladite cuve.