Brevet FR2384338A1 — publié le 19781013

L'invention concerne un transformateur -inductif de tension, isolé au moyen d'un gaz ou d'un liquide et comportant un enroulement à haute tension, entourant un noyau de fer et constitué par une série de bobines partielles disposées axialement côte à côte et branchées en série les unes derriere les autres et qui forment un ensemble de bobines étagées en forme d'escalier, maintenues par une résine moulée et comportant une ouverture en forme de cône évidé, notamment pour des installations à haute tension isolées au gaz et placées sous capot métallique. Dans un transformateur de tension connu de ce type (demande de brevet allemand mise à l'inspection Publique sous le No. 2.113.617), l'ensemble de bobines est obtenu en imprégnant les bobines partielles avec une résine d'imprégnation et en coulant ou scellant des ponts de liaison entre les différentes bobines partielles à partir de la résine d'imprégnation. Le transformateur de tension connu est surtout avantageux lorsque pour son isolation on utilise exclusivement un gaz isolant ou bien un liquide isolant ; sa fabrication entraîne cependant des difficultés dans la mesure où l'imprégnation des différentes bobines partielles avec la résine moulée ou résine de coulée doit être réalisée d'une façon extrêmement soigneuse afin d'éviter des vides ou parties en creux dans les-bobines partielles. Afin de rendre aussi simple que possible la fabrication d'un transformateur inductif de tension, isolé au moyen d'un gaz ou d'un liquide, on pourrait imaginer, conformément à un autre transformateur de tension connu (demande de, brevet allemand mise à l'inspection Publique sous le No. 1.148.647), de monter les bobines partielles de l'enroulement à haute tension sur un corps en résine moulée étagé en forme d'escalier, qui entoure, sous la forme dlun corps moulé massif, le noyau de fer comportant l'enroulement secondaire ; par ailleurs, on pourrait utiliser comme substance isolante un gaz isolant ou bien un liquide isolant.Une telle forme de réalisation d'un transformateur de tension présenterait cependant l'inconvénient consistant en ce que, par suite des valeurs différentes de la constante diélectrique de la résine moulée et du gaz isolant ou du liquide isolant,- la haute tension seraitannihiliée surtout dans le gaz isolant ou dans le liquide de isolant, en sorte- que le transformateur devrait posséder des dimensions relativement importantes dans le sens radial en vue d'obtenir la résistance d'isolement nécessaire.Ceci serait un inconvénient pour l'utilisation de ce transformateur dans des installations à haute tension isolées au gaz et disposées sous capot métallique, étant donné que dans ces installations toutes les parties de l'installation et de ce fait également les transformateurs de tension doivent correspondere, du point de vue de leurs mesures hors-tout, aux dimensions du capot métallique commun. Par conséquent l'invention a pour but de proposer un transformateur inductif de tension, isolé à l'aide d'un gaz ou d'un liquide qui ne pose aucun problème particulier du point de vue de la technique de fabrication et possède des dimensions ap propriées. Ce problème est résolu conformément à l'invention au moyen d'un transformateur inductif de tension, isolé à l'aide d'un gaz ou d'un liquide, du tye décrit plus haut, grâce au fait que la résine moulée forme un corps moulé préfabriqué qui possède des parois de faible épaisseur et des chambres étroites destinées à loger les bobines partielles Avantageusement le corps moulé prend appui, par son extrémité large, par l'intermédiaire d'organes de support sur le noyau de fer Le transformateur de tension conforme à l'invention présente l'avantage consistant en ce que, par suite de l'utilisation d'un corps en résine moulée préfabriqué comportant des chambres étroites, les bobines partielles de l'enroulement à haute tension peuvent être logées dans ces chambres de manière à être accessibles au gaz isolant ou au liquide isolant ; une isolation particu lière des différentes couches de l'enroulement du transformateur de tension conforme à l'invention n'est pas nécessaire étant donné que,dans le cas de la réalisation des chambres avec une forme étroite, les différentes couches de l'enroulement sont relativement étroites ; les tensions des couches sont par conséquent relativement faibles et sont supprimées simplement par le gaz isolant introduit ou par le liquide isolant. Des feuilles isolantes ne sont par conséquent pas nécessaires entre les différentes couches des enroulements partiels, dans le cas du transformateur de tension à haute tension ; si l'on en utilise, elles servent essentiellement d'organes auxiliaires de bobines pour réaliser l'écartement des différentes couches.Par suite de la constitution de l'enroulement à haute tension du transformateur à haute tension conforme à l'invention, on obtient donc encore une résistance élevée de service dans le cas de décharges partielles même si des feuilles enroulées dans les bobines partielles devaient vieillir. Grâce à l'utilisation dlun corps préfabriqué en résine moulée possédant des parois de faible épaisseur, une influence de la répartition de tension à travers la résine dudit corps en résine moulée est négligeable, en sorte que, dans le cas du transformateur de tension conforme à l'invention, la suppression de tension s'effectue à l'intérieur et à l'extérieur de l'ensemble constitué par les bobines partielles, au moyen du gaz isolant ou d'un liquide isolant, c'est-à-dire au moyen d'un matériau ou d'une substance isolante possedant une constante diélectrique de valeur égale. Les dimensions hors-tout du transformateur de tension conforme à l'invention restent par conséquent avantageusement petites malgré l'utilisation d'un corps en résine moulée, moyennant une fabrication particulièrement simple de l'enroulement à haute tension. A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et illustré schématiquement au dessin annexé une forme de réalisation, selon une vue en coupe, dlun transformateur de tension réalisé conformément à l'invention. Le transformateur de tension représenté contient un noyau de fer 1 sur lequel est monté un enroulement secondaire 2. Sur les deux faces frontales de 1 'enroulement secondaire 2 sont situés des corps annulaires 3 et 4. Le corps annulaire 3 est entouré par une extrémité 5 d'un corps préfabriqué 6 en résine moulée ou résine de coulez qui possède une partie en creux 7 en forme de cône evidé et est réalisée avec une paroi mince. Sur son extrémité large 8, le corps préfabriqué 6 en résine moulée prend appui par l'intermédiaire d'organes de support 9 sur l'autre corps annulaire 4. Le corps 6 en résine moulée comporte plusieurs chambres étroites 10 à 15, dans lesquelles sont logées les bobines partielles 16 à 21. Les bobines partielles sont réalisées de préf é- rence sous la forme-d'un enroulement en couches. Entre les différentes chambres, le corps.préfabriqué 6 en résine moulée comporte des parties saillantes annulaires 22 et des évidements circulaires 23 en succession alternée, afin d'accroître la distance disruptive entre les différentes bobines partielles de l'enroule- ment à haute tension. Extérieurement le corps préfabriqué 6 en résine moulée muni des enroulements partiels 16 à 21 est entouré par une électrode à haute tension 24 de forme annulaire, qui est raccordée à la haute tension par l'intermédiaire d'un raccord 25 d'alimentation en haute tension. Par l'intermédiaire d'une ligne de liaison 26, l'électrode à haute tension 24 est reliée à la bobine partielle 21 située au potentiel le plus élevé. Grâce à la disposition décrite de l'enroulement à haute tension entre l'électrode à haute tension 24 ét l'enroulement secondaire 2, on obtient un bon couplage capacitif (champ cylindrique) de l'enroulement à haute tension et par conséquent une résistance élevée du transformateur de tension vis-à-vis de surtensions impulsionnelles. Le transformateur de tension selon l'invention peut non seulement être réalisé -comme le montre la figure- selon une constitution en un seul étage, mais peut être également utilisé avantageusement pour constituer un transformateur de tension en cascade. Dans ce cas, l'enroulement secondaire 2 représenté peut jouer le rôle d-'un enroulement de couplage, et à l'intérieur de l'électrode de haute tension 24 il faudrait disposer un autre enroulement qui constituerait alors l'enroulement secondaire. REVENDICATIONS 1. Transformateur inductif de tension, isolé au moyen d'un gaz ou d'un liquide et comportant un enroulement à haute tension, entourant un noyau de fer et constitué par une série de bobines partielles disposées axialement côte à côte et branchées en serie les unes derrière les autres et qui forment un ensemble de bobines étagées en forme d'escalier, maintenues par une résine moulée et comportant une ouverture en forme de cône évidé, notamment pour des installations à haute tension isolées au gaz et placées sous capot métallique, caractérisé par le fait que la résine moulée forme un corps moule préfabriqué (6) qui possède une paroi de faible épaisseur et des chambres étroites (10 à 15) destinées à loger les bobines partielles (16 à 21). 2. Transformateur de tension selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le corps (6) en résine moulée s'appuie, au niveau de son extrémité large (8), par l'intermédiaire d'organes de support (9) sur le noyau de fer (1).