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PERFECTIONNEMENTS AUX DISPOSITIFS A INDUCTION.
La présente invention se rapporte aux dispositifs à induction tels que transformateurs, bobines de réactance, etc..; elle a pour objet de réduire dans les enroulements de ces dispositifs les gradients des tensions transitoi- res créées par les ondes à front raide et dues aux effets de foudre, de la commutation, etc..., de manière à assurer un certain facteur de sécurité pour ltisolement employé.
L'invention consiste en un écran ou système dtécrans électrosta- tiques entourant une partie de l'enroulement au voisinage de la borne de haute tension et comportant également d'autre écrans électrostatiques entourant une @ autre partie du dit enroulement, ce second système d'écrans étant connecté à ,l'enroulement en un point situé au-dessous du premier écran ou système dtécrans
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Un troisième système de ce genre peut être placé à l'extérieur du premier ou une partie de celui-ci et connecté au second système.
On comprendra mieux les caractéristiques nouvelles et les avantages de l'invention en se référant à la description suivante et aux dessins qui l'accompagnent, donnés simplement à titre d'exemple non limitatif et dans lesquels
Les Fig. 1, 2 et 3 représentent les courbes de répartition de la tension dans un enroulement ayant une seule couche.
La Fig.4 représente en a-b-o des exemples de connexion des écrans de protection;
La Fig.5 représente en a, b, et c les modes de réalisation des conducteurs non inductifsjouant le rôle d'écrans;
Les Fig. 6,7 et 8 sont des variantes de la Fig.4c;
La Fig.9 est une coupe d'une partie de l'enroulement d'un transformateur conforme à l'invention; La Fig.10 est une vue en plan de la Fig.9;
La Fig.ll représente un transformateur auquel on a appliqué l'invention ;
La Fig. 12 une forme de réalisation des écrans latéraux*
Pour des raisons de simplicité, les courbes des fig, 1, 2 et 3 ne représentent que les tensions apparaissant dans un enroulement à une seule couche.
Dans la pratique habituelle, c'est-à-dire dans le cas des ep.rou- lements à galettes, ces courbes se rapportent à 'la spire moyenne. En réalité, la courbe de répartition de la tension sur spire, diffère légèrement des courbes représentées. De plus, comme ces courbes n'ont été tracées que pour mettre en évidence les principes de l'invention, elles ne représentent que le cas où l'enroulement a une extrémité T mise à la terre, l'autre étant reliée à la ligne L;
en réalité les écrans conformes à l'invention peuvent être appliqués aux enroulements dont les deux extrémités sont isolées ou l'une d'elles mise à la terre par l'intermédiaire d'une impédance*
Sur les Fig. l, 2 et 3, les ordonnées représentent les tensions V en % et les abaisses les nombres de spires de l'enroulement considéré, également en %.
Sur la Fig,l, le gradient initial de tension entre spires est indiqué par la pente des courbes tracées. Par exemple, le gradient de tension,
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à l'extrémité de l'enroulement, dans le cas de la courbe B, qui correspond à un cas typique d'un enroulement non protégé par écrans, peut avoir une valeur excessivement élevée. Dans,le cas de la courbe A, le gradient de tension à l'extrémité est égal à l'unité, ce qui implique une répartition uniforme de la tension.
La courbe intermédiaire, telle que G, doit avoir à son extrémité une pente moindre que la courbe B, et la contrainte de l'isolement résultante en ce point est considérablement réduite* Le coefficient de sécurité de l'isolement peut par conséquent être accru dans des conditions telles qu'il se montre satisfaisant ; dans un tel cas, un système complet d'écrans donnant la répartition d'après la courbe A, n'aurait aucune raison d'être; lierait d'ailleurs trop coûteux*
On ne considérera dans la suite que la répartition initiale de la tension dans le cas d'ondes à front raide. Dès que la pointe de tension de l'on de est passée, la répartition de la tension tend à devenir uniforme, comme l'in dique la courbe A de la fig.l.
Ce régime n'est toutefois atteint qu'après un certain'nombre d'oscillations, ce qui peut être mis en évidence par le calcul ou expérimentalement, et on constate que l'importance de ces oscillations dépend de l'écart de la courbe du gradient dû à l'impulsion initiale par rapport à la courbe A.
Sur la Fig.2, la courbe E représente cet écart entre les ordonnées de la courbe @ et celles de la courbe B, cette dernière étant la courbe typique de répartition de la tension sur un enroulement non protégé. L'examen de la courbe E montre qu'elle comporte un grand nombre d'harmoniques dont l'influence sur les oscillations et le gradient de tension dans l'enroulement, augmente progressivement avec les ordonnées de E.
Au cours des oscillations, il peut apparaître de très forts gradients de tension en un point quelconque de l'enroulement et même en des points voisins du point neutre, gradients qui peuvent être comparables au gradient initial de l'extrémité de la ligne. L'expérience a montré que les tensions maxi ma apparaissant au cours des oscillations se distribuent sur une courbe-enve- loppe telle que F à l'examen de laquelle on voit que les tensions par rapport à la terre peuvent dépasser de beaucoup celles correspondant à l'état initial et à l'état final.
Dans la Fig.3, la courbe 0 représente la répartition initiale de la tension dans un enroulement qui comporte des écrans conformes à l'Intention* Dans ce cas particulier, la courbe est telle que ses écurts par rapport à la
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courbe idéale A sont représentés par une sinusoïde, comme le montre la courbe E. Dans ce cas, il n'y a plus d'harmoniques et l'oscillation résultante fournit des gradients de tension très réduits à l'intérieur des enroulements. La courbe enveloppe des maxima de tension, telle que F, indique que les tensions par rapport à la terre sont dans ce cas également réduites.
Dans l'application générale de l'invention, les écrans doivent être donc disposés de manière à fournir une répartition de la tension initiale suivant la courbe C de la fig.l, c'est-à-dire intermédiaire entre la courbe B de la fig.2 et la courbe C de la fig. 3; op constate alors que les harmoniques de la courbe des écarta E sont considérablement réduits comparativement au cas où il nay a pas d'écran. La courbe F est alors intermédiaire entre les courbes correspondantes des fig. 2 et 3, et les gradients de tension entre spires et galettes sont suffisamment inférieurs à ceux qui se produisent dans un enroulement sans écrans pour que, dans la plupart des cas, le coefficient de sécurité de l'isolement se trouve accru dans des proportions considérables.
Les améliorations décrites ci-dessus peuvent être parachevées grâce à des écrans connectés à l'extrémité de l'enroulement et conformément à la présente invention, l'avantage qui en résulte consiste en ce que la tension maximum entre l'écran et l'enroulement adjacent est considérablement réduite, avec une diminution consécutive de l'épaisseur d'isolement. L'espace occupé par les écrans et leurs isolants est par conséquent diminué, et l'encombrement du transformateur est moindre. De plus, on réalise en général une amélioration de répartition de la tension en protégeant par des écrans, une partie plus faible du bobinage que dans le cas où l'on cherche à obtenir une répartition de tension linéaire ou uniforme.
Dans les Fig. 4, a-b-c représentent schématiquement trois exemples de connexions des écrans conformes à l'invention.
L'enroulement à protèger est représenté sur les fig. 4a et 4b par une pile de galettes F, et sur la fig. 4c par une pile de bobines G, bien que la méthode soit applicable à toutes autres formes de bobinages. Les fig.4a et 4b représentent le mode de connexion entre les sections d'enroulements qui peut si on le désire, être effectué comme indiqué en c et viceversa.
Un certain nombre d'écrans A, connectés eux-mêmes électriquement, sont en contact avec l'extrémité du bobinage reliée à la ligne, alors que les groupes B et C sont reliés, comme le montre la figure, aux connexions intermédiaires. En principe, les écrans peuvent être connectés en des points intérieur
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aux enroulements et par conséquent autrement qu'on ne l'a représenté, bien que cette dernière méthode soit plus commode.
Chaque .groupe d'écrans en contact électrique constitue une "cascade" qui peut comprendre un ou plusieurs 'écrans individuels. Un écran indivi- duel quelconque peut éventuellement avoir une largeur axiale suffisante pour couvrir plus d'une section d'enroulement, si on le désire, comme indiqué en la fig.4b.
La partie de l'enroulement adjacente à chaque cascade peut être différente dans chaque cas particulier, c'est-à-dire que dans les montages de la fig.4, le nombre de sections F en face de chaque cascade peut avoir toute valeur désirée et être le même ou différent pour les cascades individuelles,
On choisit le nombre de cascades et les parties respectives de l'enroulement protégées par elles, ainsi que l'espacement adjacent, de manière à améliorer les courbes de répartition de tension, comme décrit précédemment*
En se référant aux Fig.
4a et 4b, on voit qu'on peut disposer des écrans auxiliaires à l'extérieur des écrans principaux, de façon à accroître la capacité électrostatique entre ces derniers et l'enroulement adjacent, Un mode de connexion particulièrement approprié est représenté par la cascade auxiliaire D qui est en parallèle avec la partie correspondante de l'écran principal A. Une partie quelconque de la cascade principale peut être ainsi couverte par des écrans auxiliaires, si on le désire, et le nombre de ccascades ainsi agencées peut être aussi grand qu'on le juge nécessaire,
Dans la pratique, chaque cascade peut comporter un certain nombre de conducteurs individuels à section droite, rectangulaire ou circulaire, ou en câbles tressés.
Les conducteurs individuels peuvent être en boucles ouvertes dont une extrémité est reliée avec celle de chacune des autres boucles, alors que les autres extrémités sont isolées. Dans une variante de ce dispositif, le conducteur peut être enroulé en hélice dont une extrémité est connectée à un point approprié de l'enroulement principal et l'autre isolée. De même, l'enrou- lement en hélice peut être subdivisé en deux ou plusieurs sections, si on le désire, car on a souvent constaté qu'avec une seule hélice la longueur développée est telle que la durée de propagation des ondes transitoires est excessive.
On peut réaliser une autre variante en donnant au conducteur-écran la forme de boucle non inductive, comme représenté en a-b-c sur la fig.5; auquel cas les deux extrémités peuvent être connectées ensemble si on le désire, ou bien une extrémité peut être isolée. Bien qu'on ait seulement représenté deux spires sur la fig.5, on peut évidemment en accroître le nombre si on le
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désire.
Si on utilise des bobines du type indiqué fig. 4c, une spire extérieure constituée par du ruban de cuivre peut être prévue sur la totalité de la longueur axiale de la bobine. Dans la fig.6, on a représenté en H une spire externe de ruban assez large, tandis que dans la fig. 7 cette spire H ne fait pas un tour complet; dans la fig.8 les spires externes et internes de la bobine sont formées par une large bande H.
A titre de variante, chaque cascade peut être constituée par un seul conducteur-écran. Ce dernier peut avoir la forme d'une lame métallique ou d'un ruban enroulé sur un mandrin isolant de forme appropriée et de dimensions oonvenables, le mandrin pouvant comporter une surface conductrice réalisé- sous forme d'une pellicule métallique ou d'une peinture conductrice.
Sur les fig. 9 et 10, on voit que l'une des branches 11 du noyau d'un transformateur par exemple comporte le bobinage à basse tension 12 et le bobinage à haute tension 13, tous deux constitués par un certain nombre de ga- lettes 14 et 15 respectivement, ces dernières étant espacées par des entretoises 16. L'enroulement 13 est protégé par des bandes conductrices isolées 17 placées sur les bords externes des galettes 15 formant une partie de l'enroulement 13 la plus voisine de la borne à haute tension.
Un anneau isolé 18 peut aussi être prévu au-dessus de l'extrémité de l'enroulement 13 la plus voisine de la borne à haute tension. Cette plaque 18 doit être fendue de façon à éviter la création d'une spire en court-circuit autour de la branche 11 du noyau magnétique. On connecte à la borne 19 les écrans électro-statiques constitués par la pièce 18 et par la lame 17 prévue au bord de la première galette 15. La différence de potentiel entre la première lame 17 et le bord adjacent de la galette 15, n'est évidemment jamais très élevée. Les tensions entre les bobines successives 15 et leurs lames respectives 17 peuvent toutefois s'accroître dans des conditions telles qu'il soit nécessaire de prévoir un fort isolement entre 17 et 15.
Les lames électrostatiques en question n'ont aucun courant de char ge à supporter à part un très faible courant de capacité, de telle sorte qu'est les ne sont jamais soumises à aucune force qui tendrait à les déformer ou à les séparer des enroulements qu'elles entourent. Un dispositif satisfaisant permettant de les maintenir en place consiste à prolonger les entretoises 16 au-delà des lames 17 et à fixer ces dernières par des goupilles 20, par exemple, traversant les extrémités des entretoises 16 et portant sur les surfaces externes des lames 17, comme représenté,
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Au lieu de la plaque 18, l'extrémité du bobinage peut être entou- rée de ruban métallique connecté à la ligne.
Toute la bobine avec son ruban ment doit être convenable/isolée des bobines adjacentes, Comme dans le. cas de la plaque métallique, on doit ménager une interruption dans le métal d'enrubanna- ge de façon à éviter la création d'une spire en court-circuit autour d'une bras che de transformateur. Le rôle de cet enroulement consiste à réaliser une sur- face au potentiel de la ligne sur les quatre faces du bobinage.
Dans chaque cas, le périmètre de l'écran adjacent à une partie quelconque de l'enroulement peut être aussi grand que nécessaire au point de vue des jeux électriques ou mécaniques; il peut également être moindre si né- cessaire, dans le but de réaliser le valeur voulue de capacité entre l'écran et l'enroulement,
Sur la fig. 11, on a représenté à titre d'exemple l'application de l'invention à un transformateur industriel il comporte un circuit magnétique 110 portant l'enroulement à basse tension et l'enroulement à haute tension, ce transformateur étant enfermé dans une enveloppe 114. L'enroulement à haute ten- sion comporte un certain nombre de galettes espacées par des entretoises 116.
L'enroulement est protégé par des bandes conductrices 117 disposées à la péri- phérie des galettes formant la partie de l'enroulement la plus voisine de la borne de sortie. On peut prévoir également une plaque isolée 118 au-dessus de l'extrémité de l'enroulement la plus voisine de la borne à haute tension.
Cette plaque d'extrémité 118 doit être fendue pour éviter, comme indiqué pré- cédemment, de créer une spire en court-circuit autour du noyau magnétique, La plaque 118 et la lame 117 sont connectées à la borne à haute tension 118.
La Fig. 12 représente plus en détail l'écran 117 ayant la forme d'un ruban isolé* La bande isolée inférieure est prévue de manière à entourer une seule galette. Une extrémité de la dite bande est prévue de façon à être connectée à un point de l'enroulement principal; l'autre extrémité est recour- bée en vue dtéviter les tensions électrostatiques susceptibles de produire des effluves. La bande supérieure entoure les bords supérieurs de deux galettes adjacentes. Elle part d'une borne, suit le bord d'une bobine et est ensuite recourbée en arrière sous un angle peu aigu pour atteindre le bord de la galet- te adjacente.
Les Figé 13 à 17 inclusivement représentent des variantes des modes de connexion des écrans.
Dans ces figures, les références 115 désignent les galettes de
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l'enrovlement principal, 118 les anneaux extérieurs, 117 les écrans disposés parallèlement à l'axe, et les lettres a b qui les accompagnent désignent les différentes "cascades".
La méthode de protection par écrans décrite ci-dessus est non seulement applicable aux montages triphasés en étoile avec neutre à la terre ou isolé, ainsi qu'aux circuits monophasés, mais encore aux circuits et montages en triangle. Dans le cas d'un montage en étoile, le neutre peut être mis à la terre directement ou par l'intermédiaire d'une impédance ou d'une bobine Patersen. Dans le cas d'un montage en triangle, les écrans sont placés à chaque extrémité de l'enroulement, c'est-à-dire en bout de ligne et aux points corres- pondants de l'intérieur des enroulements. Les appareils comportant ces perfec- @ tionnements sont caractérisés par une diminution des oscillations harmoniques de la tension et par une diminution appréciable des gradients de cette dernière.
Bien qu'on ait représenté et décrit plusieurs formes de réalisation de l'invention, il est évident qu'on ne désire pas se limiter à ces formes particulières,données simplement à titre d'exemple et sans aucun caractère restrictif et que par conséquent toutes les variantes ayant même principe et même objet que les dispositions indiquées ci-dessus, rentreraient comme elles dans le cadre de l'invention.
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IMPROVEMENTS TO INDUCTION DEVICES.
The present invention relates to induction devices such as transformers, reactance coils, etc .; its object is to reduce in the windings of these devices the gradients of the transient voltages created by the waves with a steep front and due to the effects of lightning, switching, etc., so as to ensure a certain factor of safety for employee isolation.
The invention consists of a screen or system of electrostatic screens surrounding a part of the winding in the vicinity of the high voltage terminal and also comprising other electrostatic screens surrounding another part of said winding, this second system of electrostatic screens. screens being connected to, the winding at a point below the first screen or system of screens
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A third such system can be placed outside of the first or a part of it and connected to the second system.
The new characteristics and advantages of the invention will be better understood by referring to the following description and to the accompanying drawings, given simply by way of non-limiting example and in which
Figs. 1, 2 and 3 show the voltage distribution curves in a winding having a single layer.
Fig.4 shows in a-b-o examples of connection of protective screens;
FIG. 5 represents in a, b, and c the embodiments of non-inductive conductors playing the role of screens;
Figs. 6, 7 and 8 are variants of Fig.4c;
Fig.9 is a sectional view of part of the winding of a transformer according to the invention; Fig.10 is a plan view of Fig.9;
Fig.ll shows a transformer to which the invention has been applied;
Fig. 12 one embodiment of the side screens *
For the sake of simplicity, the curves of Figs, 1, 2 and 3 only represent the voltages occurring in a single layer winding.
In usual practice, ie in the case of wafer-type bearings, these curves relate to the mean turn. In reality, the voltage distribution curve on the turn differs slightly from the curves shown. In addition, as these curves have been drawn only to demonstrate the principles of the invention, they only represent the case where the winding has one end T earthed, the other being connected to the line. L;
in reality, the screens according to the invention can be applied to windings whose two ends are insulated or one of them grounded by means of an impedance *
In Figs. 1, 2 and 3, the ordinates represent the voltages V in% and the lower the numbers of turns of the winding considered, also in%.
In Fig, 1, the initial voltage gradient between turns is indicated by the slope of the plotted curves. For example, the voltage gradient,
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at the end of the winding, in the case of curve B, which corresponds to a typical case of a winding not protected by screens, may have an excessively high value. In the case of curve A, the voltage gradient at the end is equal to unity, which implies a uniform distribution of the voltage.
The intermediate curve, such as G, must have at its end a less slope than curve B, and the resulting insulation stress at this point is considerably reduced * The coefficient of safety of the insulation can therefore be increased in conditions such that it proves to be satisfactory; in such a case, a complete system of screens giving the distribution according to curve A would have no reason to exist; would also be too expensive *
In the following, only the initial distribution of the voltage will be considered in the case of waves with a steep front. As soon as the voltage peak of on de has passed, the distribution of the voltage tends to become uniform, as shown by curve A in fig.l.
This regime is however only reached after a certain number of oscillations, which can be demonstrated by calculation or experimentally, and it is noted that the importance of these oscillations depends on the deviation of the curve of the gradient due to the initial pulse with respect to curve A.
In Fig. 2, curve E represents this difference between the ordinates of curve @ and those of curve B, the latter being the typical voltage distribution curve on an unprotected winding. Examination of the curve E shows that it comprises a large number of harmonics whose influence on the oscillations and the voltage gradient in the winding increases progressively with the ordinates of E.
During the oscillations, very strong voltage gradients can appear at any point of the winding and even at points close to the neutral point, gradients which can be comparable to the initial gradient at the end of the line. Experience has shown that the maximum voltages ma appearing during oscillations are distributed over an envelope-curve such as F on examination of which we see that the voltages with respect to the earth can greatly exceed those corresponding to the initial state and the final state.
In Fig. 3, the curve 0 represents the initial distribution of the voltage in a winding which includes screens conforming to the Intent * In this particular case, the curve is such that its curves with respect to the
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ideal curve A are represented by a sinusoid, as shown by curve E. In this case, there are no more harmonics and the resulting oscillation provides very small voltage gradients inside the windings. The envelope curve of the voltage maxima, such as F, indicates that the voltages with respect to earth are in this case also reduced.
In the general application of the invention, the screens must therefore be arranged so as to provide a distribution of the initial tension along the curve C of FIG. 1, that is to say intermediate between the curve B of the fig. 2 and the curve C of fig. 3; op then notes that the harmonics of the E separation curve are considerably reduced compared to the case where there is no screen. Curve F is then intermediate between the corresponding curves of FIGS. 2 and 3, and the voltage gradients between turns and wafers are sufficiently lower than those which occur in a winding without screens that, in most cases, the coefficient of safety of the insulation is increased considerably. .
The improvements described above can be completed by means of screens connected to the end of the winding and in accordance with the present invention the resulting advantage is that the maximum voltage between the screen and the winding adjacent is significantly reduced, with a consequent decrease in insulation thickness. The space occupied by the screens and their insulators is consequently reduced, and the size of the transformer is less. In addition, an improvement in the distribution of the voltage is generally achieved by protecting a weaker part of the winding with screens than in the case where it is sought to obtain a linear or uniform voltage distribution.
In Figs. 4, a-b-c schematically show three examples of connections of screens according to the invention.
The winding to be protected is shown in fig. 4a and 4b by a stack of pancakes F, and in fig. 4c by a stack of coils G, although the method is applicable to all other forms of coils. Figs. 4a and 4b represent the method of connection between the winding sections which can, if desired, be carried out as indicated in c and vice versa.
A number of screens A, themselves electrically connected, are in contact with the end of the coil connected to the line, while groups B and C are connected, as shown in the figure, to the intermediate connections. In principle, screens can be connected at points inside
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windings and consequently otherwise than has been shown, although the latter method is more convenient.
Each group of electrically contacting screens constitutes a "cascade" which may include one or more individual screens. Any individual screen may optionally have an axial width sufficient to cover more than one winding section, if desired, as shown in fig.4b.
The part of the winding adjacent to each cascade can be different in each particular case, i.e. in the arrangements of fig. 4, the number of sections F in front of each cascade can have any desired value. and be the same or different for the individual stunts,
We choose the number of cascades and the respective parts of the winding protected by them, as well as the adjacent spacing, so as to improve the voltage distribution curves, as previously described *
Referring to Figs.
4a and 4b, it can be seen that the auxiliary screens can be placed outside the main screens, so as to increase the electrostatic capacity between the latter and the adjacent winding. A particularly suitable connection mode is represented by the auxiliary cascade D which is in parallel with the corresponding part of the main screen A. Any part of the main waterfall can thus be covered by auxiliary screens, if desired, and the number of waterfalls thus arranged can be as large as it is deemed necessary,
In practice, each cascade may include a number of individual conductors with a straight, rectangular or circular section, or in braided cables.
The individual conductors can be in open loops, one end of which is connected with that of each of the other loops, while the other ends are isolated. In a variant of this device, the conductor can be wound in a helix, one end of which is connected to a suitable point on the main winding and the other isolated. Likewise, the helical winding can be subdivided into two or more sections, if desired, since it has often been found that with a single helix the developed length is such that the propagation time of the transient waves is excessive. .
Another variant can be achieved by giving the screen conductor the form of a non-inductive loop, as shown at a-b-c in fig.5; in which case the two ends can be connected together if desired, or one end can be isolated. Although we have only shown two turns in fig. 5, we can obviously increase the number if we
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longed for.
If coils of the type shown in fig. 4c, an outer turn formed by copper tape can be provided over the entire axial length of the coil. In fig. 6, there is shown at H a fairly wide external coil of tape, while in fig. 7 this turn H does not make a complete turn; in fig. 8 the outer and inner turns of the coil are formed by a wide H.
As a variant, each cascade can be formed by a single screen conductor. The latter may be in the form of a metal blade or of a tape wound on an insulating mandrel of suitable shape and of suitable dimensions, the mandrel possibly comprising a conductive surface produced in the form of a metal film or of a paint. conductor.
In fig. 9 and 10, it can be seen that one of the branches 11 of the core of a transformer, for example, comprises the low-voltage winding 12 and the high-voltage winding 13, both formed by a certain number of slices 14 and 15. respectively, the latter being spaced apart by spacers 16. The winding 13 is protected by insulated conductive strips 17 placed on the outer edges of the wafers 15 forming a part of the winding 13 closest to the high voltage terminal.
An insulated ring 18 can also be provided above the end of the winding 13 closest to the high voltage terminal. This plate 18 must be split so as to avoid the creation of a short-circuited coil around the branch 11 of the magnetic core. The electro-static screens formed by the part 18 and by the blade 17 provided at the edge of the first wafer 15 are connected to terminal 19. The potential difference between the first plate 17 and the adjacent edge of the wafer 15, n ' is obviously never very high. The voltages between the successive coils 15 and their respective blades 17 can however increase under conditions such that it is necessary to provide a strong insulation between 17 and 15.
The electrostatic blades in question have no charging current to withstand apart from a very low capacitance current, so that they are never subjected to any force which would tend to deform them or to separate them from the windings which 'they surround. A satisfactory device making it possible to keep them in place consists in extending the spacers 16 beyond the blades 17 and in fixing the latter by pins 20, for example, passing through the ends of the spacers 16 and bearing on the external surfaces of the blades 17, as shown,
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Instead of plate 18, the end of the coil may be wrapped in metallic tape connected to the line.
The entire coil with its tape must be suitable / insulated from adjacent coils, as in. In the case of the metal plate, an interruption must be made in the wrapping metal so as to avoid the creation of a short-circuited coil around a transformer arm. The role of this winding consists in producing a surface at the potential of the line on the four faces of the winding.
In each case, the perimeter of the screen adjacent to any part of the winding may be as large as necessary from the point of view of electrical or mechanical clearances; it can also be less if necessary, in order to achieve the desired value of capacitance between the screen and the winding,
In fig. 11, the application of the invention to an industrial transformer has been shown by way of example; it comprises a magnetic circuit 110 carrying the low voltage winding and the high voltage winding, this transformer being enclosed in a casing 114 The high voltage winding has a number of wafers spaced apart by spacers 116.
The winding is protected by conductive strips 117 arranged at the periphery of the wafers forming the part of the winding closest to the output terminal. An insulated plate 118 can also be provided above the end of the winding closest to the high voltage terminal.
This end plate 118 must be slotted to avoid, as indicated above, creating a shorted coil around the magnetic core. Plate 118 and blade 117 are connected to high voltage terminal 118.
Fig. 12 shows the screen 117 in more detail in the form of an insulated ribbon. The lower insulated band is provided so as to surround a single wafer. One end of said strip is provided so as to be connected to a point of the main winding; the other end is curved in order to avoid electrostatic voltages liable to produce waves. The top band surrounds the top edges of two adjacent patties. It starts from a post, follows the edge of a spool and is then bent backwards at a shallow angle to reach the edge of the adjacent roller.
Figs 13 to 17 inclusive represent variants of the connection modes of the screens.
In these figures, the references 115 designate the cakes of
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the main winding, 118 the outer rings, 117 the screens arranged parallel to the axis, and the letters a b which accompany them designate the various "cascades".
The screen protection method described above is not only applicable to three-phase star assemblies with earthed or isolated neutral, as well as to single-phase circuits, but also to delta circuits and assemblies. In the case of a star connection, the neutral can be earthed directly or through an impedance or a Patersen coil. In the case of a delta connection, the screens are placed at each end of the winding, that is to say at the end of the line and at the corresponding points inside the windings. The devices incorporating these improvements are characterized by a reduction in the harmonic oscillations of the voltage and by an appreciable reduction in the gradients of the latter.
Although several embodiments of the invention have been represented and described, it is obvious that one does not wish to be limited to these particular forms, given simply by way of example and without any restrictive character and that consequently all the variants having the same principle and the same object as the arrangements indicated above, would also come within the scope of the invention.