Brevet FR2335025A1 — publié le 19770708

La présente invention se rapporte à un transformateur refroidi par un liquide, enfermé hermétiquement dans un ais- son et destiné plus particulièrement a autre installe. sous terre. L'installation de transformateurs dans les zones à grande densité de population pose des problèmes de plus en plus ardus. Il est en particulier indispensable que ceux qui font partie dtune sous-station de transformation soient placés à proximité imédiate d'un carrefour, car c'est là que les conducteurs d'énergie convergent généralement . Les besoins croissants en énergie électrique font que le réseau de distribution doit être de plus en plus dense. Par suite, non seulement le nombre des sous-stations de transformation à installer augmente, mais encore il faut en installer un nombre croissant de petites dimensions dans les zones denses. Mais, les sous-stations installées au-dessus du sol dans les villes nuisent à l'esthétique de ces dernières, et de plus elles gênent beaucoup la circulation, car elles sont toujours des obstacles à la vue, Pour remédier a cet incon- vénient, il a déjà été installé des sous-stations souterrai nes; mais elles présentent dtautres inconvénients, car il est en général difficile de les entretenir et en particulier il faut faire des travaux importants pour ventiler le transformateur. il serait donc désirable d'uitiliser des transformateurs hermétique et refroidis par un liquide. Ces transformateurs nront besoin d'aucun entretien et peuvent donc être enfouis dans le sol à un endroit quelconque. L'enveloppe des transformateurs herm6tiques connus est en acier, mais il est ex olus de la placer dans le sol car augmente ses risques de corrosion. Les prescriptions administratives imposent donc de placer cette enveloppe dans une cuve remplie d'un liquide de refroidissement, notamment de l'huille.Mais cela augmente non seulement beaucoup les frais d'installation, mais aussi 11 encombrement du transformateur, encombrement qu'il n'est pas possible de tolérer dans l'hypothèse considérés La présente inventin concerne donc un caisson pour transformateur du genre précité, ne présentant pas les inconvénients mentionnés et convenant donc particulièrement pour installer ce transformateur dans le sol. Conformément à l'invention, ce caisson est en une matière résistant a la corrosion, et sa paroi intérieure est recouverte d'un revê- tement imperméable au liquide de refroidissement et inerte par rapport à ce dernier, si bien qu'il constitue a la fois l'enveloppe du transformateur et le réservoir de liquide. Dans une forme de réalisation avantageuse de lsinven- tion, la matière résistant à la corrosion est du béton, ét de préférence un béton compact à grande conductibilité thermique. Cette réalisation présente par rapport aux transformateurs souterrains connus l'avantage de supprimer l'enve- loppe dtacier et de garantir absolument le caisson contre la corrosion. Elle permet de disposer le transformateur hermétique à la profondeur voulue, ce qui présente ltavantage que la température du sol qui entoure le caisson est sensiblement constante et ne dépend pas du temps ni de la saison, si bien qu'il est possible de partir de valeurs constantes pour evaluer les conditions de dissipation de la chaleur produite par le transformateur. Par ailleurs, il existe dans la plupart des sols, à une profondeur supérieure A un mètre, des nappes aquifères, qui influent favorablement sur ces condi tionsa Selon une autre caractéristique de l'invention, pour améliorer encore la dissipation de chaleur, la paroi extérieure- du caisson porte des ailettes, qui augment-ent sa surface de rayonnement. Conformément à une autre caractéristique de ltinven- tion, il est aussi possible dtaméliorer le refroidissement du caisson en-- le disposant dans une cuve ouverte pouvant recueillir de l'eau de refroidissement. Il est par exemple possible de conduire dans cette cuve de l'eau de pluie ou de l'eau provenant de couches de terrain particulièrement aqueuses. Il a déjà été indiqué qu'un transformateur- selon - l'invention convient particulièrement pour entre un élément d'une sous-station de transformation électrique. Par consé-- quent, dans une forme de réalisation appropriée, le caisson est combiné avec un ouvrage contenant des éléments haute tension et basse tension de la station, disposé au-dessus de ce caisson et aussi composé drune matière résistant à la corrosionS du béton de préférence. Il est particulièrement avantageux que cet ouvrage et le caisson forment un seul ensemble. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés a titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: - la figure 1 est une coupe longitudinale d'un transformateur hermétique souterrain selon l'invention; - la figure 2 en est une coupe transversale; - la figure 3 est une coupe longitudinale d'une sous station de transformation électrique souterraine; et - la figure 4 est une coupe longitudinale d'une deuxième forme de réalisation dune sous-station souterraine. Le transformateur de la figure t est disposé dans un caisson li étanche et rempli d'huile, qu'un couvercle 12 ferme hermétiquement. La paroi intérieure de ce caisson et de ce couvercle est recouverte d'un revêtement 13 imperméable et insensible à l'action de l'huile. Bien que ledit caisson en béton compact et ledit couvercle soient par eux-mEmes imperméables, ce revatement est une garantie supplémentaire contre les fuites d'huile. De la sorte, le caisson constitue-a la fois l'enveloppe du transformateur 10 et le réservoir dthuile. Ce caisson est en un béton compact dont la conductibilié thermique est particulièrement grande. Pour améliorer la transmission de la chaleur au terrain environnant, il comporte sur sa face latérale et sur son fond des ailettes 14, qui augmentent sa surface extérieure (figure 2). Il est enfoui jusqu'à ce que son couvercle affleure la surface du sol. I1 est possible de passer et de circuler sur ce couvercle. Par conséquent, le transformateur ne fait pas du tout obstacle à la vue et ne une pas la circulation. Le couvercle peut titre d'un modèle usuel pour les tranchées de câbles ou les canaux d'évacuation des eaux usées. Il se compose d'une ossature en grille d'acier remplie de béton et/ou d'asphalte. La conductibilité thermique de ce genre de couvercles est bien plus faible que celle des couvercles en fonte, si bien que le rayonnement calorifique qutils reçoivent ne chauffe pas inutilement Itintérieur du caisson. La fouille creusée pour loger ce caisson est convenablement comblée par une matière également bonne conductrice de la chaleur, par exemple du gravier. Comme le représente la figure 2, le caisson a une section circulaire. I1 est connu qutun corps a section circulaire peut résister å des compressions particulièrement fortes. S'il n'existe pas de forte compressiont il est bien entendu possible de donner à ce caisson toute autre section. Dans la forme de réalisation de la figure 3, le caisson il du transformateur fait corps avec ouvrage 22 qui contient les éléments haute tension 20 et basse tension 21 dtune sous-station de transformation. Les éléments identiques à ceux de la première forme de réalisation ont été désignés ici et sur la figure 4 par les mimes chiffres de ré florence. Un couvercle 29 isole hermétiquement l'intérieur du caisson de celui de cet ouvrage. Les éléments haute tension 20 sont montés sur ce couvercle, les eléments basse tension 21 étant disposés juste au-dessous du couvercle 24 qui obture le haut de ouvrage. Cdmme précédemment, ce couvercle 24 se trouve au niveau du sol.C'est ici une plaque d'acier, mais ce peut être, comme dans la forme de réa- lisation précédente, une ossature grillagée remplie de béton. Ltélément haute tension est un ensemble hermétique, ne demandant pas d'entretien. Le seul élément de la sous-station qui puisse avoir besoin de surveillance ou dtentretien est ltélément basse tension 21 qui est bien accessible, juste sous le couvercle 24 L'ouvrage 22 a convenablement v une section carrée, mais bien entendu cette section peut avoir toute autre forme. Les traversées du câble haute tension 25 et du ctble basse tension 26 dans la paroi de l'ouvrage sont d'un modèle imperméable usuel, et n'ont donc pas été représentées en détail. Il en est de même pour les traversées a cire plastique de connexion du transformateur fa de la paroi du caisson. La sous-station de la figure 3 a un encombrement min- mum, ne gène absolument pas la circulation et peut donc Outre installée a un endroit quelconque notamment sous un trottoir, une chaussée, etc. Sa conformation verticale et le fait que le transformateur soit placé a sa partie inférieure présentent en outre davantage essentiel que ce transformateur se trouve a une profondeur à laquelle il existe généralement des nappes aquifères, qui aident beaucoup a dissiper la chaleur qu'il dégage. Si les propriétés particulières du sol font quril faut exécuter d'autres travaux pour dissiper cette chaleur une -conformation- telle que celle de la figure i convient parti culièrement bien. Dans ce cas, le caisson It et l'ouvrage 22 sont disposés dans une cuve ouverte 30, pouvant recueillir de l'eau de refroidissement 3', qui est ici l'eau de pluie pénétrant par des grilles 32. Si la quantité d'eau de pluie disponible n'est pas suffisante, il est possible d'amener dans la cuve l'eau des couches aquifères environnantes.Un tuyau 33 d'évacuation de l'excès d'eau est disposé a peu près a la hauteur du couvercle 23 qui isole l'intérieur du caisson de celui de l'ouvrage 22. Des paniers grillagés 34, disposés juste au-dessous des grilles 32, retiennent la boue et les détritus. Il n'est bien entendu pas nécessaire que le caisson et ouvrage constituent une seule construction. Dans certains cas, il peut être convenable de les combiner ensem ble, sans en faire un ensemble. Il est alors recommandable de disposer le transformateur au-dessous de cet ouvrage. Si ce dernier est aussi enterrés il faut l'exécuter en une matière résistant å la corrosion, de préférence également du béton. L'ouvrage et le caisson peuvent être composée d'élé ments préfabriqués. Le revêtement 13 de la paroi intérieure du caisson peut être une couche de peinture ou de matière synthétique, une tôle mince, par exemple une feuille d'aluminium, ou encore une couche de béton spécial. Celle-ci peut être appliquée après coup sur la paroi dtun caisson terminé, ou bien autre formée pendant la fabrication de ce caisson. Le procédé de formation sous vide, par exemple, se prote bien à former cette couche dans ce dernier cas. II va de soi que diverses modifications peuvent être apportées aux transformateurs décrits sans s'écarter du domaine de l'invention REVENDICATIONS 1.- Transformateur refroidi par un liquide et enfermé hermétiquement dans un caisson, destiné notamment à être installé sous terre, caractérisé par le fait que ce caisson est en une matière résistant à la corrosion et sa paroi in térieure porte un revietement imperméable au liquide et neutre vis-à-vis de ce dernier, si bien que ledit caisson constitue à la fois Itenveloppe du transformateur et le réservoir de liquide. 2.- Transformateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière résistant à la corrosion est du béton, de préférence du béton compact à grande conductibilité thermique. 3.- Transformateur selon l'une des revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que la paroi extérieure du caisson porte des ailettes destinées à augmenter sa surface. 4.- Transformateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le caisson porte un couvercle étanche qui y est fixé hermétiquement et qui est de préférence formé d'une ossature grillagée remplie de béton. 5.- Transformateur selon ltune quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le caisson comporte des traversées en cire plastique pour les connexions du transformateur. 6.- Transformateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le caisson est disposé dans une cuve ouverte, pouvant recueillir de l'eau de refroidissement. 7.- Transformateur selon ltune quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le caisson est combiné avec un ouvrage qui contient les éléments haute tension et basse tension d'une sous-station de transformation, cet ouvrage étant disposé au-dessus de ce caisson et étant aussi en une matière résistant à la corrosion, du béton de préférence. 8.- Transformateur selon la revendication 7, caraetérisé par le fait que l'ouvrage. et le caisson constituent un seul et même élément. 9.- Transformateur selon ltune des revendications 7 et 8, caractérisé par le fait que ouvrage porte un couvercle imperméable qui y est fixé hermétiquement et qui est de préférence une ossature grillagée remplie de béton, ,o- Transformateur selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé par le fait que le transformateur, élément haute tension et l'élément basse tension sont superposés, ce transformateur se trouvant au-dessous et ltélé- ment basse tension au-dessus, de préférence à proximité immédiate du couvercle.