DESCRIPTION

DOMAINE TECHNIQUE

Le sujet de l'invention est un transformateur de courant pour appareillage triphasé, dans lequel trois câbles parallèles conduisent les phases de courant, et l'élément essentiel du transformateur comprend trois bobinages (ou, souvent, trois ensembles de bobinages superposés) entourant respectivement les câbles de phase et assurant la transformation du courant.

Les bobinages ou les ensembles de bobinages doivent être maintenus à des positions fixes le long des câbles. Cette nécessité est respectée de façons différentes dans les agencements de transformateurs existants. Dans le document CH-A-614 554, les bobinages sont enfermés dans une capsule métallique et maintenus entre des pattes d'appui courbées, établies aux extrémités de la capsule. Un tel dispositif a l'inconvénient que la capsule a une forme relativement compliquée, dont le coût de fabrication pèse sur celui de l'ensemble. Les pattes recourbées sont aussi susceptibles d'augmenter l'encombrement du transformateur de façon plus importante que d'autres dispositifs de maintien. Enfin, ce dispositif a été conçu pour un appareillage monophasé, et la façon ou l'intérêt de l'appliquer à un appareillage triphasé n'est pas suggéré.

Dans le document DE-A-2 325 451 (ou

FR-A-2 230 049), qui est relatif à un transformateur pour appareillage triphasé, les câbles de phase sont disposés dans des tubes placés côte à côte et entourés par un cylindre métallique. Deux plaques d'appui parallèles (14 et 15 dans ce document) sont disposées à travers des sections du cylindre, avec des trous pour le passage des tubes. Chacun des tubes 6 comprend deux trios de pattes 7 et 8 respectivement vissés aux plaques d'appui par des boulonnages. Les bobinages 20 et 21 entourent le tube et sont maintenus en place par des dispositifs à vis de pression 24 qui s'appuient sur une des pattes et pressent les bobinages contre la patte opposée. Ce dispositif est compliqué, entre autres parce qu'il nécessite trois de ces dispositifs à vis pour chacun des ensembles de bobinages, c'est-à-dire neuf pour le transformateur. La même conclusion s'impose pour les documents FR-A-2 230 051 et US-A-3 942 106, qui décrivent des dispositifs analogues .

US-A-5 367 432 décrit un dispositif où les bobinages sont maintenus dans une cellule prismatique composés d'éléments boulonnés entre eux et comprenant chacun une plaque supérieure, une plaque inférieure et une prise périphérique les unissant. Comme dans d'autres conceptions, la paroi périphérique ou le tube alourdit le dispositif.

US-A-4 338 657 décrit un transformateur où trois empilements de bobinages établis autour d'un câble électrique 19 sont retenus entre deux plaques 18, une supérieure et l'autre inférieure, par neuf colonnes 16 et 17 de forme complexe, échancrées pour loger les bobinages à des niveaux différents, sans que les bobinages forment un empilement comprimé.

Et EP-A-0 229 220 décrit un appareillage triphasé où les ensembles de bobinages, encore enfilés autour des câbles, sont retenus entre une plaque d'appui commune et des plaques de maintien respectives par des pièces filetées qu'on appellera tirants. Cette disposition est peut-être plus simple et moins encombrante, mais elle présente aussi l'inconvénient que les pièces de maintien sont nombreuses, puisqu'en plus de la plaque d'appui commune aux trois ensembles de bobinages, on trouve les trois plaques de maintien et neuf tirants de liaison.

Un premier objet de l'invention est de proposer un agencement de transformateur du genre où trois ensembles de bobinages doivent être maintenus autour d'autant de câbles électriques, qui soit plus simple et comporte en particulier un nombre réduit de pièces de maintien des ensembles de bobinages ; on a vu que ces pièces de maintien étaient toujours au nombre de neuf - trois pour chacun des empilements - dans les conceptions précédentes.

Selon l'invention, cet objet est atteint par un transformateur de courant pour appareillage électrique triphasé, comprenant trois câbles de phase parallèles, trois ensembles de bobinages entourant respectivement les câbles de phase, une plaque d'appui commune aux ensembles de bobinage, et des tirants de maintien des ensembles de bobinages qui sont liés à la phase commune d'appui, caractérisé en ce qu'il comprend une plaque de maintien commune aux ensembles de bobinage, qui sont retenus entre ladite plaque de maintien et ladite plaque d'appui, et à laquelle lesdits tirants sont aussi liés, les tirants étant en nombre inférieur à neuf.

En utilisant une seule plaque de maintien, combinée à des tirants de liaison des deux plaques, il est possible de diminuer le nombre de ces derniers. Selon une disposition favorable, ils sont au nombre de trois seulement et disposés chacun entre deux des ensembles de bobinages sur des cercles concentriques à la plaque d'appui ou à la plaque de maintien.

L'art connu, représenté par les trois documents décrits plus haut, ne suggère pas de comprimer plusieurs ensembles de bobinages voisins par une plaque d'appui commune et une plaque de maintien elle aussi commune, c'est-à-dire par un même dispositif, puisque même dans le dernier document les dispositifs sont distincts, et la plaque d'appui commune ne procure pas à elle seule d'amélioration notable sur trois dispositifs complètement distincts. L'utilisation de tirants permet d'obtenir un serrage suffisant des empilements, en rapprochant les deux plaques l'une de l'autre, et éventuellement d'égaliser le serrage grâce à une légère flexion de la plaque de maintien, généralement plus fine que la plaque de support .

Contrairement aux conceptions couramment répandues, on préconise que la plaque de maintien soit isolante de l'électricité ; elle peut être, au moins partiellement, en bakélite. De même, des plaquettes isolantes de l'électricité s'étendent avantageusement entre les bobinages pour chacun des ensembles de bobinages, et entre les ensembles de bobinages et la plaque d'appui, ce qui diminue aussi les risques de courts-circuits en cas d'usure des isolants enrobant les fils des bobinages ou les altérations de champ magnétique dues à des courants de Foucault.

La plaque de maintien n'est pas nécessairement circulaire, mais elle peut au contraire prendre d'autres formes pour diminuer son coût ; elle peut notamment être triangulaire à sommets coupés. Elle peut comprendre un perçage central afin d'augmenter sa souplesse et de lui permettre de serrer de façon assez uniforme les trois ensembles de bobinages.

Le transformateur peut comprendre une plaque élastique entre les ensembles de bobinage et la plaque de maintien, afin d'éviter les conséquences de chocs tels que les tremblements de terre.

L'invention est relative à un appareillage électrique comprenant le transformateur de courant précédent, et notamment un transformateur à atmosphère d'air, les câbles de phase étant enfermés dans des tubes et, eux, à atmosphère gazeuse autre que d'air, par exemple de SF ₆ .

L'invention sera maintenant décrite en liaison aux figures, qui en représentent un mode de réalisation particulier donné à titre illustratif .

La figure 1 représente la température en vue axiale, et la figure 2 est une coupe diamétrale partielle . Le transformateur comprend trois câbles de phase 1, 2 et 3, parallèles, entourés chacun par un tube 4, 5 et 6 et traversant le transformateur 7 conforme à l'invention ; ce dernier comprend une plaque d'appui 8 en acier ou aluminium moulé qui constitue une de ses extrémités, une plaque de fermeture 9 qui constitue l'autre de ses extrémités et qui est reliée à la précédente par des boulons 10, et il contient trois ensembles de bobinages 11, 12 et 13 respectivement enfilés autour des tubes 4, 5 et 6. Ces ensembles sont identiques et chacun d'eux comprend ici, comme on le voit à la figure 2, trois bobinages 14, 15 et 16 superposés ; leur nombre pourrait être quelconque, et en particulier se réduire à un seul bobinage. Les tubes 4, 5 et 6 contiennent une atmosphère de SF ₆ , et le transformateur 7 lui-même est à atmosphère d'air.

La plaque d'appareil 8 possède trois pattes 17, 18 et 19 réparties sur une circonférence et recevant chacune une extrémité d'un tirant 20, 21 et 22 dont l'autre extrémité est engagée à travers une plaque de maintien 24 adjacente à la plaque de fermeture 9 mais séparée d'elle. Chacun des tirants 20, 21 et 22 est formé essentiellement d'une tige filetée 23. Des écrous 25 engagés sur les tiges filetées 23 immobilisent le dispositif : l'un d'eux bloque chaque tige filetée 23 en pressant sur la patte 17, 18 ou 19 respective, et deux autres, pressés l'un contre l'autre, retiennent la plaque de maintien 24. Les ensembles de bobinage 11, 12 et 13 sont ainsi retenus contre la plaque d'appui 8 et la plaque de maintien 24 par les tirants 20, 21 et 22. Les tirants 20, 21 et 22 s'étendent chacun entre deux des ensembles de bobinages 11, 12 et 13, et leurs dispositions sont circulaires autour d'un axe central du transformateur 7. Les empilements comprennent encore des plaquettes isolantes 26, 27 et 28 disposées entre les bobinages 14, 15 et 16 et entre les bobinages 16 et la plaque d'appui 28, ainsi qu'une plaque élastique, par exemple en polymère, 29 entre la plaque de maintien 24 et le bobinage 14 adjacent. Les bobinages 14, 15 et 16 sont ainsi isolés les uns des autres et isolés des autres éléments du transformateur, ce qui réduit les risques d'apparition de courants de Foucault et de courts-circuits. La plaque élastique 29 réduit les effets de chocs tels que les tremblements de terre.

La plaque d'appui 24 est avantageusement isolante elle aussi, par exemple en bakélite ou en carton bakélisé. Sa forme est avantageusement non circulaire, par exemple comme on le voit à la figure 1, en triangle à sommets coupés, donc plus étendue à l'endroit des ensembles de bobinage 11, 12 et 13 afin de couvrir leur plus grande partie tout en ayant une superficie modérée afin de diminuer son coût. Elle est percée à l'endroit des tubes 4, 5 et 6 avec du jeu. Elle est encore percée au centre (qui coïncide avec le centre du transformateur 7, autour duquel s'ordonnent les câbles 1, 2 et 3 et la plaque d'appui 8 ) ; ce perçage central 30, qui a un diamètre avantageusement égal ou supérieur à 7% de la plus grande dimension, assouplit la plaque de maintien 24 en lui permettant de fléchir et de serrer équitablement les ensembles de bobinages 11, 12 et 13 en acceptant des réglages inégaux des écrous 25 retenant la plaque de maintien 24.