Brevet FR2553924A1 — publié le 19850426

Actuellement le refroidissement des bobinages de transformateurs est obtenu en ménageant b i'intérieur de ces bobinages des canaux parcourus par un diélectrique liquide (transfor- mateur immergé) ou par l'air (transformateur .sec) et cela par convexion ou ventilation pulsée. Ces canaux sont obtenus par des pièces isolantes maintenant à un écartement régulier Les systèmes utilisés présentent des inconvénients tels que : manque de rigidité pour ceux qui utilisent du carton mécaniquement ondulé (fig.l) et qui peuvent facilement s'écraser; d'autres sont constitués de baguettes en bois (1) ou en carton collées sur une feuille de carton (2) . Ces derniers donnent de bons résultats mais ils sont d'un prix élevé à cause de leur fabrication qui nécessite le sciage des baguettes dans une planche de carton épais et l'adoucissement des angles pour éviter de blesser les isolants des conducteurs avec lesquels ils sont en contact et enfin le collage des baguettes sur une feuille de carton de faible épaisseur pour constituer ce que l'on peut appeler une échelle (fiv '2), collage dont la solidité est relative. Le présent dispositif permet d'obtenir un tel type d'échelle mais d'une manière beaucoup plus solide et avec des états de surface et des arrondis (6) de bien meilleure qualité. Ce dispositif, consiste à obtenir ces échelles en une seule opération de moulage sans autre constituant que les barreaux (1) et le support (2) qui les réunit, la snlidarisaticn de ces deux éléments se faisant automatiquement durant le moulage des barreaux.(fig.3). Les supports (2) par exemple des rubans textiles sont disposés dans le moule (3) contre l'une des parois des empreintes des barreaux, un -passage (4) ménagé entre les empreintes (5) permettant aux rubans (2) de traverser le moule. Au moment du moulage la résine isolante utilise plaque les rubans contre la paroi du moule et pénètre par pression et fluidité dans la trame du ruban textile assurant une solidarisation parfaite des deux cons tituants (fig .4). l'opération est répétée autant de fois que nécessaire pour obtenir une longueur d'echelle économiquement utilisable. Des noyaux mobiles (7) obturant les deux extrémités des empreintes (5) des barreaux permettent d'obtenir la longueur des barreaux voulue pour correspondre à une hauteur de bobinage. En changeant la plaque du moule (31 dans laquelle sont usinées les empreintes, on peut obtenir des barreaux de diverses épaisseurs. On obtint par ce dispositif une échelle souple qui peut par exemple être mise en place obliquement dans le bobinage. Pour cela il suffit de placer l'axe de la bobine sur laquelle est enroulée l'échelle obliquement par rapport à l'axe du tour de bobinage sur lequel se trouve le bobinage à équiper. On comprend facilement que ce dispositif permet d'obtenir économiquement des échelles présentant des états de surface parfaits ainsi que des possibilités de forme techniquement plus performantes dont il est fait mention pîts loin. De même la pénétration de la résine au moment du moulage est possible dès que l'on utilise un support présentant des vides que ce soient une trame, des perforations, une porosité ou une forme présentant une contre dépouille (fig.6). L'office de ces échelles étant de faciliter un refroidissement, il est important de ne pas avoir des surfaces d'appui trop importantes car elles seraient mal refroidies, le diélectrique chargé d'vacuer les calories ne les léchant pas. Le présent dispositif permet d'obtenir des formes et des profils en forme de H dans lesquels sont ménagés des canaux secondaires (8) lorsque les dimensions le permettent (fig.7). Ce dispositif consistant à fractionner une surface d'appui permet pour une meme surface d'appui d'avoir une meilleure répartition des points d'appui et ainsi de réduire le nombre de barreaux (fig.8 montrant un barreau plein (10) et un barreau avec des canaux secondaires (9) présentant lo meme surface d'appui espacés tous deux d'une meme distance (11)). Ce dispositif améliore la qualité du produit et augmente la surface d'échange thermique donc le refroidissement et améliorant le maintien des bobinages,le barreau pouvant épouser o courbure Liue variante importante de ce dispositif est appliquée lorsque les barreaux doivent être fractionnés en petites longueus appelées cales (9) pour correspondre non plus à un bobinage complet mais coopérer avec un seul conducteur méplat (12) (F;g.9) tel que cela se produit avec les très gros transformateurs de puissance. Parts ce cas particulier, les utilisateurs, en raison de la très faible largeur du support, désirent que ce support (2) soit relativement rigide et que des rubans de très faible épais seur (1 à 4/10 mm) soient utilisées, des rubans tissés sontalors remplacés par des rubans de de carton Les empreintes de ces cales sont ut;tisées dans les deux parties du moule gé néralement plus faiblement dans une portie que dans l'autre. On obtient ainsi un support qui est entièrement surmoulé et dont la solidarisation est obtenue par le retrait de la résine utilisée mais également par l'état de surface du carton qui permet de nombreux accrochages. Il est également possible dans ce cas particulier de ménager des canaux secondaires (8) des cales (fig.10). Sans les deux faces d'appui, ces cales sont de forme profilée pour offrir à l'écoulement du diélectrique une résistance minimum, propriété qui est obtenue sans aucune augmentation de prix de revient , ce qui est impossible de tout autre façon (fig.11). Ce dispositif s'applique quel que soit la nature de la résine utilisée et cela pour répondre à un type ou à une classe de transformateurs en utilisant par exemple pour les transformateurs secs travaillants à de très hautes températures (150 à plus de 200 degrès) des supports tissés en fibre de verre et des polymères spéciaux (copolymères). REVENDICATIONS 1- Eibment isolant en forme d'échelle destiné à creer un canal de refroidissement à l'intérieur du bobinage de transformateur caractérisé en ce qu'il est constitué seulement de parties en relief (1) en forme de borreaux,et de supports (2) chargés de réunir ces barreaux. 2- Ex émet isolant en forme d'échelle caractérisé par le fait que so réalisation et ia solidarisation des barreaux (1) et des supports (2) se fait en une seule opération de moulage dans un moule (3). 3- Elément isolant en forme d'échelle caractérisé par le fait que le support (2) pr- sente des vides permettant leur pénétration par la résine constituant les barreaux durant l'opération de moulage des barreaux, le ou les supports étant disposés dans le moule contre l'une des parois des empreintes des barreaux. 4- Elément isolant en forme d'échelle caractér;sé par le fait que le support est cons titubé par plusieurs rubans (2) tissés de faible largeur donnant à l'échelle une souplesse lui permettant de prendre des positions obliques au moment de sa mise en place dans le bobinage. 5- Elément isolant en forme d'échelle caractérisé par le fait que le support est entièrement surmoulé dans la ou les parties traversant l'empreinte de la cale. 6- Elément isolant en forme d'échelle caractérisé par le fait que dans les barreaux sont ménagés des canaux secondaires (8) destinés à fractionner les deux faces d'appui des barreaux avec deux bobinages concentriques pour empêcher la formation de points chauds et augmenter la surface d'échange thermique et améliorer le maintien du bobinage en épousant sa courbure. 7- Elément isolant en forme d'échelle caractérisé par le fait que lorsque un barreau est fractionné en plusieurs éléments faisant office de cales de faible longueur (9) et qui coopèrent avec un seul conducteur méplat (12), ces cales sont profilées pour faciliter l'écoulement du diélectrique circulant dans le canal que ces cales creent à l'intérieur du bobinage.