EP1973127A1 - Live part of an encapsulated transformer equipped with a connection system at one end and modular HV/LV transformer including same - Google Patents

Live part of an encapsulated transformer equipped with a connection system at one end and modular HV/LV transformer including same Download PDF

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EP1973127A1
EP1973127A1 EP08354011A EP08354011A EP1973127A1 EP 1973127 A1 EP1973127 A1 EP 1973127A1 EP 08354011 A EP08354011 A EP 08354011A EP 08354011 A EP08354011 A EP 08354011A EP 1973127 A1 EP1973127 A1 EP 1973127A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
terminals
coil
transformer
connection
connection system
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP08354011A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Bernard Ginevra
Jean Megias
Jean-Pierre Meley
Philippe Pulfer
Jean-Michel Carrante
Franck Fausto
Fréderic Walter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schneider Electric Industries SAS
Original Assignee
Schneider Electric Industries SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Schneider Electric Industries SAS filed Critical Schneider Electric Industries SAS
Publication of EP1973127A1 publication Critical patent/EP1973127A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/32—Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • H01F27/327—Encapsulating or impregnating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/29—Terminals; Tapping arrangements for signal inductances
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F30/00—Fixed transformers not covered by group H01F19/00
    • H01F30/06—Fixed transformers not covered by group H01F19/00 characterised by the structure
    • H01F30/12—Two-phase, three-phase or polyphase transformers

Definitions

  • the invention generally relates to the production of power transformers or distribution of electrical energy, single phase or multiphase type shielded coated, in which the electrical connection is facilitated for both high and low voltage.
  • the invention relates to an active transformer part provided with a connection system comprising the input / output terminals at one end of this element.
  • Three active parts can be associated with a magnetic circuit to realize a three-phase transformer module, modules can be coupled in parallel to increase the power.
  • the mains voltage is usually lowered from the "high voltage” level (between 5 and 52 kV) to a “low voltage” level (less than 1000 V); high voltage / low voltage transformers (HV / LV) allow this modification, at the cost of significant heat exchange.
  • HV / LV high voltage / low voltage transformers
  • these transformers use mineral oils as insulating and heat transfer fluid.
  • coated or solid-insulated transformers have been developed in which the concentric primary and secondary windings are each embedded in dielectric molding resin. In addition to electrical insulation, the resin also exchanges heat with the air to cool the transformer.
  • This type of insulator is known in low voltage, and for example for LV / LV transformers as described in US 2,998,583 ; however, its application to high voltage is not directly differentiable, given the difference between dielectric stresses.
  • the ends of the HV windings, corresponding to the connection terminals of the coils and transformers can not, unlike the low voltage, be simply anodized, but also require an insulating coating.
  • the active parts of coated transformers comprise, in the insulating coating of the outer coil HT, orifices permitting the passage of the conductor ends of the turns to connect them to other components, so that the coating includes the entry and exit of the windings of turns.
  • Three individual active parts can be associated with a magnetic circuit and with connecting bars to form a three-phase transformer; upper and lower yokes then allow the mechanical maintenance and protection of individual units.
  • the active parts of current coated power transformers are also sometimes shielded at each cell to increase their insensitivity to the environment.
  • each power step corresponds to a single dry transformer, which is therefore most often manufactured to order from a specification; this type of coated transformer remains expensive. It would be particularly desirable to manufacture "standard" modules, entities that are then to be coupled together according to the power envisaged: such a modularity makes it possible to reduce the manufacturing costs and to adapt the desired power of the transformer by a minimum number of rooms.
  • the invention aims to overcome the disadvantages of existing coated transformers by setting up a separate connection system remote on one side of the transformer.
  • the connection system preferably located in the upper part of the transformer makes it possible to form several HT / LV transformation benches of variable size and power, with the possibility of modification, for example extension, even after their introduction.
  • the invention relates to a generally cylindrical active part of HV / LV transformer concentrically comprising an internal coil, advantageously the low voltage winding, provided with its connections to an end face, and an external coil, which comprises on said face. end of a connection system having at least one input terminal and one output terminal. This location facilitates connection procedures. To simplify them further, it is preferable to have two sets of terminals on the connection system.
  • connection system is an isolated entity that can be secured to the winding of turns, and incidentally to a lower wafer.
  • the parts can be standardized, and the modular structure of the transformer is optimized.
  • the solidarizations are advantageously carried out in overmoldings or protuberances of the resin, both for the connection system and the coil, or even the lower wafer, in which electrical or insulating connectors can be put in place.
  • One of the connections for example the "rising" of the output of the coil winding to the connection system, can be achieved via an external connection from the lower end of the coil; advantageously the other connections electric are made directly in the protuberances.
  • the invention relates to a three-phase transformer module comprising a magnetic circuit and three active parts connected at their external coil by the terminals of their connection system by means of connecting means.
  • Such a module can be associated with other identical modules in parallel by said terminals to form a transformation bank in which the useful power is increased.
  • the star or delta coupling is advantageously performed on the last transformer module via its connection system, said system preferably comprising several terminals. This embodiment allows a single star or delta connection of the outer coils for increased power.
  • FIGS. 1A and 1B schematically illustrate a three-phase transformer module according to the principle of the invention.
  • FIGS. 2A to 2D represent a transformer coil and its various elements according to a preferred embodiment of the invention.
  • the figure 3 shows the combination of three active parts to achieve a three-phase transformer module according to the invention.
  • the figure 4 shows a modular transformer according to one embodiment of the invention.
  • the system according to the invention can also be used in single-phase or any other mode: the skilled person will recognize the advantages of the invention and the changes to be made.
  • the coils and the terminals are advantageously shielded in order to allow a saving of space during a side-by-side installation for the formation of a modular transformation bench.
  • a three-phase transformer module 10 comprises a magnetic circuit associated with three active transformer parts 12, which are placed side by side and held by an upper yoke 14.
  • Each active part 12 comprises, around a magnetic circuit core an internal coil, usually the "low voltage" coil provided on the upper face 16 of two LV terminals 18, that is to say a terminal 18p for the phase and a terminal 18 n for the neutral, for a connection on the LV busbars.
  • the LV coil is surrounded by an HT coil 20.
  • a transfer of the connection of the active transformer parts 12 is put in place, and all the terminals are located on said upper face 16 of the module 10 of to facilitate the installation, connection and possible replacement of the module 10 if it is associated in parallel in a transformation bench. It should be noted that even if the top is the most easily accessible area for a transformer whose axis is vertical, it is possible to deport the different connection points at the other end.
  • the ends of the outer winding 20 are connected to a set of shielded input and output terminals 22 and 24, which are located on the end face 16 of the active part 12.
  • the set of terminals 22, 24 is advantageously doubled, so that two input terminals 22 1 , 22 2 and two terminals of output 24 1 , 24 2 are available to facilitate connections to the high voltage source, to the next module 10, and the Y or D coupling for the end module of a transformation bench.
  • the complexity of shaping the coating in the insulating resin 26 of the turns of the HT coil 20 is, however, such that a simple transfer of the terminals with respect to the location of the ends of the coil winding HT 20 can not be envisaged, and that the transfer of connections from their lateral outlet to a front location according to the invention causes changes in the design of the coil 20, which can not be considered as a direct transposition of the coil BT.
  • the high voltage connection system is an independent element that can be secured on a coil winding: this solution simplifies the parts to be manufactured and to standardize them; a lower element can then be provided to be secured to the other end of the coil winding.
  • This solution also makes it possible to manufacture the winding of turns in several elements, in particular by the superposition of identical power wafers, an example of which is described in the patent application.
  • connection system or end plate, comprises an annular element 32 ( Figure 2B ) secured to the winding of turns.
  • Each of the terminals 22, 24 is "right", that is to say that it is open on the upper face 34 of the wafer 30 so as to be easily connected from the outside, preferably parallel to the axis of the coil 20.
  • each terminal 22, 24 is made with a connection insert 36 placed in a suitable arrangement 38 of the ring 32, which may be, depending on the desired average size, a protrusion on the upper face 34 or, as shown, a lateral protuberance of the ring 32.
  • connection inserts 36 are electrically connected to means for connection to the input and output of the winding of turns to which the system 30 is intended.
  • an electrical connection 40 is embedded in the resin ring 32 between each terminal 22, 24 and an orifice adapted to receive a connector to the winding.
  • the connection orifice may be lateral, but it is preferable that it be integrated with a lateral protuberance 42, 44 of the ring 32, so that the connection will also be longitudinal parallel to the axis: this system makes it possible to stabilize the stack at the same time as the electrical connection while facilitating installation.
  • the connection orifice of each protuberance 42, 44 does not open into the upper face 34 to isolate the system.
  • connection system 30 thus comprises at least two protuberances 42, 44 opening on the face opposite to the connection face 16, that is to say the lower face, for example provided with connection inserts 36, electrically connected to terminals 22, 24 by a line 40.
  • the connection inserts 36 are advantageously identical to those used for the terminals 22, 24 to rationalize the manufacture and storage; the connection protuberances 42, 44 are intended to receive a connector 46 (for example a biconica as illustrated in FIG. Figure 2C ) for electrically connecting the terminals 22, 24 to the input and output of the winding to allow the passage of current.
  • an end wafer 50 illustrated in FIG. 2D figure which comprises two protuberances 52, 54 suitable for the electrical connection at least; the protuberances 52, 54 are intended to receive a connector for connecting them respectively to the coil winding to allow the passage of current, and directly to the output protrusion 44 of the upper wafer 30, for example via
  • the protuberances 52, 54 are provided with the same connection inserts 36.
  • the coil 20 comprises a winding of turns 60 between an inlet and an outlet, usually at each end of the winding, which open laterally on the resin ring 26, preferably each in a protrusion 62, 64 adapted to cooperate with the connection arrangements 42, 52, 54 of the end plates 30, 50.
  • the protuberances 62, 64 are open at each end: an orifice, provided for example with an insert 36 similar to the previous ones in electrical connection with the end of the turns, allows a connection by the two faces of the winding 60.
  • a transformer coil HT 20 thus comprises a stack of a lower wafer 50 provided with two protuberances 52, 54 and a power wafer 60 provided with a protrusion for the inlet 62 and A protrusion for the output 64.
  • An electrical connector 46 inserted in a protrusion 64 of the coil 60 and in a first protrusion 52 of the lower wafer 50, connects the output of the power wafer 60 to the output 54 of the lower wafer 50.
  • a connection system 30 provided with two protuberances 42, 44 and two terminals 22, 24 is put in place, an electrical connector 46 inserted into the input protrusion 42 and the protrusion 62 connecting the input of the winding 60.
  • a bar 56 connects the output protrusion 44 of the connection system 30 and the second protrusion 54 of the lower wafer 50.
  • protrusion system can be replaced by an equivalent. It is further preferred, as illustrated, to add on each element 30, 50, 60 one or more arrangements, for example similar protuberances 48, 58 for mechanically connecting the elements 30, 50, 60 to each other in order to stabilize the assembly, for example by an insulating mechanical connector 66 of the plug type.
  • a transformer cell 12 of 160 kVA supplying a voltage LV of 230 V comprises a lower wafer 50, a power winding 60 and an upper wafer 30 of the same dimensions as the lower wafer 50.
  • the power winding 60 comprises three protuberances (one being hidden in Figure 2A ) distributed at 120 °, two protuberances 62, 64 allowing access to the inlet and the outlet of the coil winding.
  • the lower wafer 50 comprises three protuberances 52, 58, 58 'distributed at 120 °, at least one, and preferably all three, being electrically connected to a fourth protrusion 54 ("exit" of the turns) diametrically opposite to the one of the other three protuberances 52; the protuberances 52, 54, 58, 58 'open on the same side.
  • connection system 30 also comprises three first protuberances 42, 48, 48 'to 120 ° and a second diametrically opposite protrusion 44 opening into a face of the system; one of the first protuberances 42 and the second protrusion 44 are electrically connected to two terminals 22 1 , 22 2 , 24 1 , 24 2 disposed on either side in protuberances 38 opening on the upper face 34.
  • the HT coil 20 can then be assembled, by interlocking with means of connection 46 electrical or mechanical 66, and a bar 56. Preferably, this nesting is done on site, once the low voltage coil placed around the core magnetic circuit.
  • the power winding 60 can be realized by the superposition of adjustable slabs, according to the invention described in the patent application. FR 07 02010 .
  • Three active parts 12 according to the invention may be coupled in a star or in a triangle to form a three-phase transformer 10 illustrated in FIG. figure 3 : the terminals 22 1 , 24 1 input / output are connected in pairs by a conventional medium or high voltage flexible connection cable 70 overmolded conventional.
  • the low-voltage terminals 18 are connected, in a star or in a triangle, by a set 72 of four 20 x 5 bars separated by insulators ( figure 4 ).
  • modules 10 it is also possible to make modules 10 to be coupled in parallel in order to increase the power, for example four times three modules 10 of 160 kVA for a three-phase transformer 80 of 640 kVA partially illustrated in FIG. figure 4 the BT terminals 18 are connected as usual by a busbar 72 to form a module 10, and each module 10 is connected to the others in parallel by a second set of busbars 74.
  • the terminals 22 1 , 24 1 d The high voltage input / output can be connected two by two by a connection connector 70 to form a transformer block, in particular by the same type of conventional overmolded high voltage flexible cable 70.
  • To make the modular transformer 80 it is also necessary to make a phase connection of the external coils 20.
  • connection system 30 according to the invention, only one of the modules 10, the end module 82, is coupled in a star or a triangle: in this case it is preferred to use the second terminals 22 2 , 24 2 , different from the parallel connection terminals, to facilitate connections and reduce the number of industrial references; the use of a T-system on a single terminal 22, 24 is possible.
  • the same cables 70 can be used for the parallel connection and the "star / delta" connection.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)

Abstract

The part (12) has a low voltage internal coil contained in an insulation coating in resin, and low voltage terminals located on an end face of the part for connecting the internal coil. A high voltage external coil (20) has a spiral winding (60) between an input and an output contained in the insulation coating. A connection system (30) connects the external coil with an input terminal (22) and an output terminal (24), and located on the end face such that the low voltage, input and output terminals are accessible from the end face.

Description

DOMAINE TECHNIQUETECHNICAL AREA

L'invention concerne de manière générale la réalisation de transformateurs de puissance ou de distribution de l'énergie électrique, monophasés ou multiphasés, du type enrobés blindés, dans lesquels la connexion électrique est facilitée tant pour la haute que la basse tension.The invention generally relates to the production of power transformers or distribution of electrical energy, single phase or multiphase type shielded coated, in which the electrical connection is facilitated for both high and low voltage.

En particulier, l'invention se rapporte à une partie active de transformateur munie d'un système de connexion comprenant les bornes d'entrée/sortie à une extrémité de cet élément. Trois parties actives peuvent être associées à un circuit magnétique afin de réaliser un module de transformateur triphasé, des modules pouvant être couplés en parallèle afin d'augmenter la puissance.In particular, the invention relates to an active transformer part provided with a connection system comprising the input / output terminals at one end of this element. Three active parts can be associated with a magnetic circuit to realize a three-phase transformer module, modules can be coupled in parallel to increase the power.

ETAT DE LA TECHNIQUESTATE OF THE ART

Pour la distribution d'énergie au public, la tension du réseau est usuellement abaissée du niveau « haute tension » (entre 5 et 52 kV) à un niveau « basse tension » (inférieur à 1000 V) ; des transformateurs haute tension/basse tension (HT/BT) permettent cette modification, au prix d'échanges thermiques importants. Classiquement, ces transformateurs utilisent des huiles minérales comme fluide isolant et caloporteur.For the distribution of energy to the public, the mains voltage is usually lowered from the "high voltage" level (between 5 and 52 kV) to a "low voltage" level (less than 1000 V); high voltage / low voltage transformers (HV / LV) allow this modification, at the cost of significant heat exchange. Traditionally, these transformers use mineral oils as insulating and heat transfer fluid.

Afin notamment de préserver l'environnement et d'éviter les risques de feu, des transformateurs dits enrobés, ou à isolation solide, ont été développés dans lesquels les enroulements primaire et secondaire, concentriques, sont chacun noyés dans de la résine diélectrique de moulage. La résine assure, outre l'isolation électrique, les échanges thermiques avec l'air afin de refroidir le transformateur. Ce type d'isolant est connu dans la basse tension, et par exemple pour des transformateurs BT/BT comme décrits dans US 2 998 583 ; cependant, son application à de la haute tension n'en est pas directement dérivable, étant donné la différence entre les contraintes diélectriques. En particulier, les extrémités des enroulements HT, correspondant aux bornes de raccordement des bobines et transformateurs, ne peuvent pas, contrairement à la basse tension, être simplement anodisées, mais nécessitent également un enrobage isolant.In particular in order to preserve the environment and to avoid the risk of fire, so-called coated or solid-insulated transformers have been developed in which the concentric primary and secondary windings are each embedded in dielectric molding resin. In addition to electrical insulation, the resin also exchanges heat with the air to cool the transformer. This type of insulator is known in low voltage, and for example for LV / LV transformers as described in US 2,998,583 ; however, its application to high voltage is not directly differentiable, given the difference between dielectric stresses. In particular, the ends of the HV windings, corresponding to the connection terminals of the coils and transformers, can not, unlike the low voltage, be simply anodized, but also require an insulating coating.

Un exemple de réalisation d'un transformateur haute tension à isolation solide est donné dans le document WO 98/10447 . Tel qu'également illustré dans la figure 1E dudit document, les parties actives de transformateurs enrobés comprennent, dans le revêtement isolant de la bobine extérieure HT, des orifices permettant le passage des extrémités de conducteurs de connexion des spires pour les relier à d'autres composants, de sorte que l'enrobage inclut les entrée et sortie des enroulements de spires. Trois parties actives individuelles peuvent être associées à un circuit magnétique et par des barres de liaison pour former un transformateur triphasé ; des culasses supérieure et inférieure permettent alors le maintien mécanique et la protection des unités individuelles. Les parties actives de transformateurs de puissance enrobés actuels sont en outre parfois blindées au niveau de chaque cellule pour augmenter leur insensibilité à l'environnement.An exemplary embodiment of a high-voltage transformer with solid insulation is given in the document WO 98/10447 . As also illustrated in the figure 1E of said document, the active parts of coated transformers comprise, in the insulating coating of the outer coil HT, orifices permitting the passage of the conductor ends of the turns to connect them to other components, so that the coating includes the entry and exit of the windings of turns. Three individual active parts can be associated with a magnetic circuit and with connecting bars to form a three-phase transformer; upper and lower yokes then allow the mechanical maintenance and protection of individual units. The active parts of current coated power transformers are also sometimes shielded at each cell to increase their insensitivity to the environment.

Dans l'art antérieur, à chaque pas de puissance correspond un transformateur sec unique, qui est donc fabriqué le plus souvent sur commande à partir d'un cahier des charges ; ce type de transformateur enrobé reste onéreux. Il serait en particulier souhaitable de fabriquer des modules « standard », entités que l'on souhaite ensuite coupler entre elles en fonction de la puissance envisagée : une telle modularité permet de diminuer les coûts de fabrication et d'adapter la puissance souhaitée du transformateur par un nombre de pièces minimal.In the prior art, each power step corresponds to a single dry transformer, which is therefore most often manufactured to order from a specification; this type of coated transformer remains expensive. It would be particularly desirable to manufacture "standard" modules, entities that are then to be coupled together according to the power envisaged: such a modularity makes it possible to reduce the manufacturing costs and to adapt the desired power of the transformer by a minimum number of rooms.

Il apparaît cependant que, pour les transformateur HT/BT à isolation solide, les connexions deviennent vite problématiques et que le montage sur site est complexe : les bornes HT de raccordement, latérales et noyées dans l'isolant, des transformateurs enrobés sont difficilement accessibles, et leur connexion génère des écartements minimaux entre modules qui ne permettent plus de satisfaire à certains critères d'encombrement des postes de transformation.It appears, however, that for HT / LV transformers with solid insulation, the connections quickly become problematic and that the assembly on site is complex: the terminals HT of connection, lateral and embedded in the insulator, coated transformers are hardly accessible, and their connection generates minimal spacings between modules that no longer meet certain requirements of congestion processing stations.

De plus, le poids, de l'ordre de plusieurs centaines de kilogrammes, de ces transformateurs ne permet pas une manipulation aisée, en particulier sur site. Il apparaît ainsi souhaitable de faciliter les opérations de manutention et de les standardiser.In addition, the weight of the order of several hundred kilograms of these transformers does not allow easy handling, especially on site. It thus appears desirable to facilitate the handling operations and to standardize them.

EXPOSE DE L'INVENTIONSUMMARY OF THE INVENTION

Parmi autres avantages, l'invention vise à pallier des inconvénients des transformateurs enrobés existants par la mise en place d'un système de connexion propre déporté sur une face du transformateur. Le système de connexion situé de préférence en partie supérieure du transformateur permet de constituer plusieurs bancs de transformation HT/BT de dimensions et de puissance variables, avec possibilité de modification, par exemple d'extension, même après leur mise en place.Among other advantages, the invention aims to overcome the disadvantages of existing coated transformers by setting up a separate connection system remote on one side of the transformer. The connection system preferably located in the upper part of the transformer makes it possible to form several HT / LV transformation benches of variable size and power, with the possibility of modification, for example extension, even after their introduction.

L'invention concerne une partie active généralement cylindrique de transformateur HT/BT comprenant de façon concentrique une bobine interne, avantageusement l'enroulement basse tension, munie de ses connexions à une face d'extrémité, et une bobine externe, laquelle comprend à ladite face d'extrémité un système de connexion doté d'au moins une borne d'entrée et une borne de sortie. Cette localisation facilite les procédures de connexion. Pour encore les simplifier, il est préférable de disposer de deux jeux de bornes sur le système de connexion.The invention relates to a generally cylindrical active part of HV / LV transformer concentrically comprising an internal coil, advantageously the low voltage winding, provided with its connections to an end face, and an external coil, which comprises on said face. end of a connection system having at least one input terminal and one output terminal. This location facilitates connection procedures. To simplify them further, it is preferable to have two sets of terminals on the connection system.

De préférence, le système de connexion est une entité isolée qui peut être solidarisée à l'enroulement de spires, et accessoirement à une galette inférieure. Grâce à cette configuration, les pièces peuvent être normalisées, et la structure modulaire du transformateur est optimisée.Preferably, the connection system is an isolated entity that can be secured to the winding of turns, and incidentally to a lower wafer. With this configuration, the parts can be standardized, and the modular structure of the transformer is optimized.

Les solidarisations sont avantageusement effectuées dans des surmoulages ou des protubérances de la résine, tant pour le système de connexion que la bobine, voire la galette inférieure, dans lesquels des connecteurs électriques ou isolants peuvent être mis en place. L'une des connexions, par exemple la « remontée » de la sortie de l'enroulement de spires vers le système de connexion, peut être réalisée par l'intermédiaire d'une liaison externe depuis l'extrémité inférieure de la bobine ; avantageusement les autres connexions électriques se font directement dans les protubérances. Il peut être avantageux de disposer d'autres surmoulages sur la bobine, par exemple trois protubérances à 120° avec des orifices aux extrémités, certaines des protubérances étant alors destinées par exemple à la stabilité mécanique.The solidarizations are advantageously carried out in overmoldings or protuberances of the resin, both for the connection system and the coil, or even the lower wafer, in which electrical or insulating connectors can be put in place. One of the connections, for example the "rising" of the output of the coil winding to the connection system, can be achieved via an external connection from the lower end of the coil; advantageously the other connections electric are made directly in the protuberances. It may be advantageous to have other overmoldings on the coil, for example three protuberances at 120 ° with orifices at the ends, some of the protuberances then being intended for example for mechanical stability.

Selon un autre aspect, l'invention a trait à un module de transformateur triphasé comprenant un circuit magnétique et trois parties actives connectées au niveau de leur bobine externe par les bornes de leur système de connexion par l'intermédiaire de moyens de raccordement.According to another aspect, the invention relates to a three-phase transformer module comprising a magnetic circuit and three active parts connected at their external coil by the terminals of their connection system by means of connecting means.

Un tel module peut être associé à d'autres modules identiques en parallèle par lesdites bornes pour former un banc de transformation dans lequel la puissance utile est augmentée. Le couplage en étoile ou en triangle est effectué avantageusement sur le dernier module de transformateur par l'intermédiaire de son système de connexion, ledit système comprenant de préférence plusieurs bornes. Ce mode de réalisation permet une seule connexion en étoile ou en triangle des bobines extérieures pour une puissance accrue.Such a module can be associated with other identical modules in parallel by said terminals to form a transformation bank in which the useful power is increased. The star or delta coupling is advantageously performed on the last transformer module via its connection system, said system preferably comprising several terminals. This embodiment allows a single star or delta connection of the outer coils for increased power.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURESBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui suit de modes particuliers de réalisation de l'invention, donnés à titre illustratif et nullement limitatifs, représentés dans les figures annexées.Other advantages and features will emerge more clearly from the following description of particular embodiments of the invention, given by way of illustration and in no way limiting, represented in the appended figures.

Les figures 1A et 1B illustrent schématiquement un module de transformateur triphasé selon le principe de l'invention.The Figures 1A and 1B schematically illustrate a three-phase transformer module according to the principle of the invention.

Les figures 2A à 2D représentent une bobine de transformateur et ses différents éléments selon un mode de réalisation préféré de l'invention.The Figures 2A to 2D represent a transformer coil and its various elements according to a preferred embodiment of the invention.

La figure 3 montre l'association de trois parties actives pour réaliser un module triphasé de transformateur selon l'invention.The figure 3 shows the combination of three active parts to achieve a three-phase transformer module according to the invention.

La figure 4 montre un transformateur modulaire selon un mode de réalisation de l'invention.The figure 4 shows a modular transformer according to one embodiment of the invention.

DESCRIPTION DETAILLEE DE MODES DE REALISATION PREFERESDETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

Bien que décrit ci-dessous en référence à un transformateur triphasé, le système selon l'invention peut également être utilisé en monophasé ou tout autre mode : l'homme du métier reconnaîtra les avantages de l'invention et les modifications à apporter. Les bobines comme les bornes sont avantageusement blindées afin de permettre un gain de place lors d'une mise en place côte à côte pour la formation d'un banc de transformation modulaire.Although described below with reference to a three-phase transformer, the system according to the invention can also be used in single-phase or any other mode: the skilled person will recognize the advantages of the invention and the changes to be made. The coils and the terminals are advantageously shielded in order to allow a saving of space during a side-by-side installation for the formation of a modular transformation bench.

Tel que schématisé en figures 1A et 1B, un module de transformateur triphasé 10 comprend un circuit magnétique associé à trois parties actives 12 de transformateur, qui sont mises en place côte à côte et maintenues par une culasse supérieure 14. Chaque partie active 12 comprend, autour d'un noyau de circuit magnétique, une bobine interne, usuellement la bobine « basse tension » munie sur la face supérieure 16 de deux bornes BT 18, c'est-à-dire une borne 18p pour la phase et une borne 18n pour le neutre, destinées à un raccordement sur le jeu de barres BT. La bobine BT est entourée par une bobine HT 20.As schematized in Figures 1A and 1B , a three-phase transformer module 10 comprises a magnetic circuit associated with three active transformer parts 12, which are placed side by side and held by an upper yoke 14. Each active part 12 comprises, around a magnetic circuit core an internal coil, usually the "low voltage" coil provided on the upper face 16 of two LV terminals 18, that is to say a terminal 18p for the phase and a terminal 18 n for the neutral, for a connection on the LV busbars. The LV coil is surrounded by an HT coil 20.

Afin de pouvoir réaliser un banc de transformateurs de puissance enrobés blindés modulaires, selon l'invention, un report de la connectique des parties actives 12 de transformateur est mis en place, et toutes les bornes sont situées sur ladite face supérieure 16 du module 10 de manière à faciliter l'installation, le raccordement et le remplacement éventuel du module 10 s'il est associé en parallèle dans un banc de transformation. Il est à noter que même si le dessus est la zone la plus facilement accessible pour un transformateur dont l'axe est vertical, il est possible de déporter les différents points de connexion à l'autre extrémité.In order to be able to produce a bank of modular shielded embedded power transformers, according to the invention, a transfer of the connection of the active transformer parts 12 is put in place, and all the terminals are located on said upper face 16 of the module 10 of to facilitate the installation, connection and possible replacement of the module 10 if it is associated in parallel in a transformation bench. It should be noted that even if the top is the most easily accessible area for a transformer whose axis is vertical, it is possible to deport the different connection points at the other end.

Ainsi, selon l'invention, les extrémités de l'enroulement externe 20 sont raccordées à un jeu de bornes HT blindées d'entrée 22 et de sortie 24, qui sont localisées sur la face d'extrémité 16 de la partie active 12. Tel que schématisé, le jeu de bornes 22, 24 est avantageusement doublé, de sorte que deux bornes d'entrée 221, 222 et deux bornes de sortie 241, 242 sont disponibles pour faciliter les raccordements à la source haute tension, au module 10 suivant, et le couplage Y ou D pour le module d'extrémité d'un banc de transformation. La complexité de mise en forme de l'enrobage dans la résine isolante 26 des spires de la bobine HT 20 est cependant telle qu'un simple transfert des bornes par rapport à la localisation des extrémités de l'enroulement de spires HT 20 ne peut être envisagé, et que le report de connexions depuis leur débouché latéral vers un emplacement frontal selon l'invention entraîne des modifications dans la conception de la bobine 20, qui ne peut être considérée comme une transposition directe de la bobine BT.Thus, according to the invention, the ends of the outer winding 20 are connected to a set of shielded input and output terminals 22 and 24, which are located on the end face 16 of the active part 12. Tel schematically, the set of terminals 22, 24 is advantageously doubled, so that two input terminals 22 1 , 22 2 and two terminals of output 24 1 , 24 2 are available to facilitate connections to the high voltage source, to the next module 10, and the Y or D coupling for the end module of a transformation bench. The complexity of shaping the coating in the insulating resin 26 of the turns of the HT coil 20 is, however, such that a simple transfer of the terminals with respect to the location of the ends of the coil winding HT 20 can not be envisaged, and that the transfer of connections from their lateral outlet to a front location according to the invention causes changes in the design of the coil 20, which can not be considered as a direct transposition of the coil BT.

De préférence, le système de connexion de la haute tension est un élément indépendant que l'on peut solidariser sur un enroulement de spires : cette solution permet de simplifier les pièces à fabriquer et de les uniformiser ; un élément inférieur peut alors être prévu pour être solidarisé à l'autre extrémité de l'enroulement de spires. Cette solution permet également de fabriquer l'enroulement de spires en plusieurs éléments, en particulier par la superposition de galettes de puissance identiques dont un exemple est décrit dans la demande de brevet FR 07 02010 intitulée « Bobine de tension primaire ajustable pour transformateur sec et transformateur HT/BT la comprenant ».Preferably, the high voltage connection system is an independent element that can be secured on a coil winding: this solution simplifies the parts to be manufactured and to standardize them; a lower element can then be provided to be secured to the other end of the coil winding. This solution also makes it possible to manufacture the winding of turns in several elements, in particular by the superposition of identical power wafers, an example of which is described in the patent application. FR 07 02010 entitled "Adjustable Primary Voltage Coil for Dry Transformer and HV / LV Transformer Including It ".

Dans le mode de réalisation préféré illustré en figures 2, les différents éléments pour la fabrication d'une partie active 12 (figure 2A) sont représentés. Ainsi, le système de connexion, ou galette d'extrémité, 30 comprend un élément annulaire 32 (figure 2B) solidarisé à l'enroulement de spires. Sur la galette 30, de préférence dans la même résine que celle de la bobine 20, sont positionnées les bornes 22, 24, dans le cas présent deux bornes d'entrée 221, 222 et deux bornes de sortie 241, 242. Chacune des bornes 22, 24 est « droite », c'est-à-dire qu'elle est ouverte sur la face supérieure 34 de la galette 30 de façon à pouvoir être raccordée aisément depuis l'extérieur, de préférence parallèlement à l'axe de la bobine 20. Avantageusement, chaque borne 22, 24 est réalisée avec un insert de connexion 36 mis en place dans un aménagement 38 approprié de l'anneau 32, qui peut être, selon l'encombrement moyen souhaité, une protubérance sur la face supérieure 34 ou, tel que représenté, une protubérance latérale de l'anneau 32.In the preferred embodiment illustrated in figures 2 , the different elements for the manufacture of an active part 12 ( Figure 2A ) are represented. Thus, the connection system, or end plate, comprises an annular element 32 ( Figure 2B ) secured to the winding of turns. On the wafer 30, preferably in the same resin as that of the coil 20, are positioned the terminals 22, 24, in this case two input terminals 22 1 , 22 2 and two output terminals 24 1 , 24 2 . Each of the terminals 22, 24 is "right", that is to say that it is open on the upper face 34 of the wafer 30 so as to be easily connected from the outside, preferably parallel to the axis of the coil 20. Advantageously, each terminal 22, 24 is made with a connection insert 36 placed in a suitable arrangement 38 of the ring 32, which may be, depending on the desired average size, a protrusion on the upper face 34 or, as shown, a lateral protuberance of the ring 32.

Les inserts de connexion 36 sont reliés électriquement à des moyens permettant le raccordement aux entrée et sortie de l'enroulement de spires auquel le système 30 est destiné. En particulier, une connexion électrique 40 est enrobée dans l'anneau de résine 32 entre chaque borne 22, 24 et un orifice apte à recevoir un connecteur à l'enroulement. L'orifice de connexion peut être latéral, mais il est préférable qu'il soit intégré à une protubérance latérale 42, 44 de l'anneau 32, de sorte que la connexion sera elle aussi longitudinale parallèlement à l'axe : ce système permet de stabiliser l'empilement en même temps que la connexion électrique tout en facilitant la mise en place. Avantageusement, l'orifice de connexion de chaque protubérance 42, 44 ne débouche pas dans la face supérieure 34 pour isoler le système.The connection inserts 36 are electrically connected to means for connection to the input and output of the winding of turns to which the system 30 is intended. In particular, an electrical connection 40 is embedded in the resin ring 32 between each terminal 22, 24 and an orifice adapted to receive a connector to the winding. The connection orifice may be lateral, but it is preferable that it be integrated with a lateral protuberance 42, 44 of the ring 32, so that the connection will also be longitudinal parallel to the axis: this system makes it possible to stabilize the stack at the same time as the electrical connection while facilitating installation. Advantageously, the connection orifice of each protuberance 42, 44 does not open into the upper face 34 to isolate the system.

Le système de connexion 30 comprend ainsi au moins deux protubérances 42, 44 débouchant sur la face opposée à la face de raccordement 16, c'est-à-dire la face inférieure, par exemple dotées d'inserts de connexion 36, reliées électriquement à des bornes 22, 24 par une ligne 40. Les inserts de connexion 36 sont avantageusement identiques à ceux utilisés pour les bornes 22, 24 afin de rationaliser la fabrication et le stockage ; les protubérances de connexion 42, 44 sont destinées à recevoir un connecteur 46 (par exemple un bicône tel qu'illustré en figure 2C) permettant de relier électriquement les bornes 22, 24 aux entrée et sortie de l'enroulement afin de permettre le passage du courant.The connection system 30 thus comprises at least two protuberances 42, 44 opening on the face opposite to the connection face 16, that is to say the lower face, for example provided with connection inserts 36, electrically connected to terminals 22, 24 by a line 40. The connection inserts 36 are advantageously identical to those used for the terminals 22, 24 to rationalize the manufacture and storage; the connection protuberances 42, 44 are intended to receive a connector 46 (for example a biconica as illustrated in FIG. Figure 2C ) for electrically connecting the terminals 22, 24 to the input and output of the winding to allow the passage of current.

Sur la face de la bobine opposée au système de connexion 30 est similairement positionnée une galette d'extrémité 50, illustrée en figure 2D, qui comprend deux protubérances 52, 54 aptes à la connexion électrique au moins ; les protubérances 52, 54 sont destinées à recevoir une connectique permettant de les relier respectivement à l'enroulement de spires afin de permettre le passage du courant, et directement à la protubérance de sortie 44 de la galette supérieure 30, par exemple par l'intermédiaire d'une barre de connexion 56. Notamment, les protubérances 52, 54 sont dotées des mêmes inserts de connexion 36.On the face of the coil opposite the connection system 30 is similarly positioned an end wafer 50, illustrated in FIG. 2D figure which comprises two protuberances 52, 54 suitable for the electrical connection at least; the protuberances 52, 54 are intended to receive a connector for connecting them respectively to the coil winding to allow the passage of current, and directly to the output protrusion 44 of the upper wafer 30, for example via In particular, the protuberances 52, 54 are provided with the same connection inserts 36.

La bobine 20 comprend un enroulement de spires 60 entre une entrée et une sortie, usuellement à chaque extrémité de l'enroulement, qui débouchent latéralement sur l'anneau de résine 26, de préférence chacune dans une protubérance 62, 64 apte à coopérer avec les aménagements de raccordement 42, 52, 54 des galettes d'extrémité 30, 50. Les protubérances 62, 64 sont ouvertes à chaque extrémité : un orifice, muni par exemple d'un insert 36 similaire aux précédents en liaison électrique avec l'extrémité des spires, permet une connexion par les deux faces de l'enroulement 60.The coil 20 comprises a winding of turns 60 between an inlet and an outlet, usually at each end of the winding, which open laterally on the resin ring 26, preferably each in a protrusion 62, 64 adapted to cooperate with the connection arrangements 42, 52, 54 of the end plates 30, 50. The protuberances 62, 64 are open at each end: an orifice, provided for example with an insert 36 similar to the previous ones in electrical connection with the end of the turns, allows a connection by the two faces of the winding 60.

Selon le mode de réalisation illustré, une bobine HT de transformateur 20 comprend ainsi un empilement d'une galette inférieure 50 munie de deux protubérances 52, 54 et d'une galette de puissance 60 munie d'une protubérance pour l'entrée 62 et d'une protubérance pour la sortie 64. Un connecteur électrique 46, inséré dans une protubérance 64 de l'enroulement 60 et dans une première protubérance 52 de la galette inférieure 50, relie la sortie de la galette de puissance 60 à la sortie 54 de la galette inférieure 50. Ensuite, un système de connexion 30 muni de deux protubérances 42, 44 et deux bornes 22, 24 est mis en place, un connecteur électrique 46 inséré dans la protubérance d'entrée 42 et la protubérance 62 reliant l'entrée de l'enroulement 60. Une barre 56 relie la protubérance de sortie 44 du système de connexion 30 et la deuxième protubérance 54 de la galette inférieure 50.According to the illustrated embodiment, a transformer coil HT 20 thus comprises a stack of a lower wafer 50 provided with two protuberances 52, 54 and a power wafer 60 provided with a protrusion for the inlet 62 and A protrusion for the output 64. An electrical connector 46, inserted in a protrusion 64 of the coil 60 and in a first protrusion 52 of the lower wafer 50, connects the output of the power wafer 60 to the output 54 of the lower wafer 50. Next, a connection system 30 provided with two protuberances 42, 44 and two terminals 22, 24 is put in place, an electrical connector 46 inserted into the input protrusion 42 and the protrusion 62 connecting the input of the winding 60. A bar 56 connects the output protrusion 44 of the connection system 30 and the second protrusion 54 of the lower wafer 50.

Il est clair à cette lecture d'un mode de réalisation que le système de protubérances peut être remplacé par un équivalent. Il est en outre préféré, tel qu'illustré, d'ajouter sur chaque élément 30, 50, 60 un ou plusieurs aménagements, par exemple des protubérances similaires 48, 58 servant à connecter mécaniquement les éléments 30, 50, 60 entre eux afin de stabiliser l'ensemble, par exemple par un connecteur mécanique isolant 66 de type bouchon.It is clear from this reading of an embodiment that the protrusion system can be replaced by an equivalent. It is further preferred, as illustrated, to add on each element 30, 50, 60 one or more arrangements, for example similar protuberances 48, 58 for mechanically connecting the elements 30, 50, 60 to each other in order to stabilize the assembly, for example by an insulating mechanical connector 66 of the plug type.

Selon le mode de réalisation préféré illustré en figure 2A, une cellule 12 de transformateur de 160 kVA alimentant une tension BT de 230 V comprend une galette inférieure 50, un enroulement de puissance 60 et une galette supérieure 30 de mêmes dimensions que la galette inférieure 50. L'enroulement de puissance 60 comprend trois protubérances (l'une étant cachée en figure 2A) réparties à 120°, deux protubérances 62, 64 permettant l'accès à l'entrée et la sortie de l'enroulement de spires. La galette inférieure 50 comprend trois protubérances 52, 58, 58' réparties à 120°, l'une au moins, et de préférence les trois, étant reliée électriquement à une quatrième protubérance 54 (« sortie » des spires) diamétralement opposée à l'une des trois autres protubérances 52 ; les protubérances 52, 54, 58, 58' débouchent dans la même face. Le système de connexion 30 comprend lui aussi trois premières protubérances 42, 48, 48' à 120° et une seconde protubérance diamétralement opposée 44 débouchant dans une face du système ; l'une des premières protubérances 42 et la seconde protubérance 44 sont reliées électriquement à deux bornes 221, 222, 241, 242 disposées de part et d'autre dans des protubérances 38 débouchant sur la face supérieure 34. La bobine HT 20 peut alors être assemblée, par emboîtement avec des moyens de connexion soit électrique 46, soit mécanique 66, et d'une barre 56. De préférence, cet emboîtement se fait sur site, une fois la bobine basse tension mise en place autour du noyau de circuit magnétique.According to the preferred embodiment illustrated in Figure 2A a transformer cell 12 of 160 kVA supplying a voltage LV of 230 V comprises a lower wafer 50, a power winding 60 and an upper wafer 30 of the same dimensions as the lower wafer 50. The power winding 60 comprises three protuberances (one being hidden in Figure 2A ) distributed at 120 °, two protuberances 62, 64 allowing access to the inlet and the outlet of the coil winding. The lower wafer 50 comprises three protuberances 52, 58, 58 'distributed at 120 °, at least one, and preferably all three, being electrically connected to a fourth protrusion 54 ("exit" of the turns) diametrically opposite to the one of the other three protuberances 52; the protuberances 52, 54, 58, 58 'open on the same side. The connection system 30 also comprises three first protuberances 42, 48, 48 'to 120 ° and a second diametrically opposite protrusion 44 opening into a face of the system; one of the first protuberances 42 and the second protrusion 44 are electrically connected to two terminals 22 1 , 22 2 , 24 1 , 24 2 disposed on either side in protuberances 38 opening on the upper face 34. The HT coil 20 can then be assembled, by interlocking with means of connection 46 electrical or mechanical 66, and a bar 56. Preferably, this nesting is done on site, once the low voltage coil placed around the core magnetic circuit.

Selon un mode de réalisation avantageux, l'enroulement de puissance 60 peut être réalisé par la superposition de galettes ajustables, selon l'invention décrite dans la demande de brevet FR 07 02010 .According to an advantageous embodiment, the power winding 60 can be realized by the superposition of adjustable slabs, according to the invention described in the patent application. FR 07 02010 .

Trois parties actives 12 selon l'invention peuvent être couplées en étoile ou en triangle pour former un transformateur triphasé 10 illustré en figure 3 : les bornes 221, 241 d'entrée/sortie sont reliées deux à deux par un câble 70 de raccordement souple moyenne ou haute tension surmoulé classique. Les bornes basse tension 18 sont reliées, en étoile ou en triangle, par un jeu 72 de quatre barres 20 x 5 séparées par des isolateurs (figure 4).Three active parts 12 according to the invention may be coupled in a star or in a triangle to form a three-phase transformer 10 illustrated in FIG. figure 3 : the terminals 22 1 , 24 1 input / output are connected in pairs by a conventional medium or high voltage flexible connection cable 70 overmolded conventional. The low-voltage terminals 18 are connected, in a star or in a triangle, by a set 72 of four 20 x 5 bars separated by insulators ( figure 4 ).

Il est possible également de réaliser des modules 10 destinés à être couplés en parallèle afin d'augmenter la puissance, par exemple quatre fois trois modules 10 de 160 kVA pour un transformateur triphasé 80 de 640 kVA illustré partiellement en figure 4 : les bornes BT 18 sont reliées tel qu'usuel par un jeu de barres 72 pour former un module 10, et chaque module 10 est connecté aux autres en parallèle par un deuxième jeu de barres BT 74. Les bornes 221, 241 d'entrée/sortie de la haute tension peuvent être reliées deux à deux par une connectique de raccordement 70 pour former un bloc de transformateur, notamment par le même type de câble 70 souple haute tension surmoulé classique. Pour réaliser le transformateur modulaire 80, il faut par ailleurs procéder à une connexion de phases des bobines externes 20.It is also possible to make modules 10 to be coupled in parallel in order to increase the power, for example four times three modules 10 of 160 kVA for a three-phase transformer 80 of 640 kVA partially illustrated in FIG. figure 4 the BT terminals 18 are connected as usual by a busbar 72 to form a module 10, and each module 10 is connected to the others in parallel by a second set of busbars 74. The terminals 22 1 , 24 1 d The high voltage input / output can be connected two by two by a connection connector 70 to form a transformer block, in particular by the same type of conventional overmolded high voltage flexible cable 70. To make the modular transformer 80, it is also necessary to make a phase connection of the external coils 20.

Grâce au système de connexion 30 selon l'invention, un seul des modules 10, le module d'extrémité 82, est couplé en étoile ou en triangle : il est dans ce cas préféré d'utiliser les deuxièmes bornes 222, 242, différentes des bornes de connexion en parallèle, pour faciliter les connexions et diminuer le nombre de références industrielles ; l'utilisation d'un système en T sur une seule borne 22, 24 est possible. Les mêmes câbles 70 peuvent être utilisés pour la connexion en parallèle et la connexion « étoile/triangle ».Thanks to the connection system 30 according to the invention, only one of the modules 10, the end module 82, is coupled in a star or a triangle: in this case it is preferred to use the second terminals 22 2 , 24 2 , different from the parallel connection terminals, to facilitate connections and reduce the number of industrial references; the use of a T-system on a single terminal 22, 24 is possible. The same cables 70 can be used for the parallel connection and the "star / delta" connection.

Bien que schématisé avec un alignement 80 de modules 10 droits, il est possible d'empiler les modules 10 en les « couchant » ; toute configuration verticale et/ou horizontale est envisageable. Par ailleurs, dans le mode de réalisation illustré, seuls trois modules 10, 82 de trois cellules sont présents, un emplacement 84 étant libre : de fait, selon l'invention, il est possible, par exemple suite à une défaillance d'un module 10, de continuer à faire fonctionner l'installation en adaptant la puissance et en remplaçant le module 10 manquant par une simple connexion 86.Although schematized with an alignment 80 of 10 straight modules, it is possible to stack the modules 10 by "sunset"; any vertical and / or horizontal configuration is possible. Furthermore, in the illustrated embodiment, only three modules 10, 82 of three cells are present, a slot 84 being free: in fact, according to the invention, it is possible, for example following a failure of a module 10, continue to operate the installation by adapting the power and replacing the missing module 10 by a simple connection 86.

L'invention permet ainsi, entre autres avantages, de :

  • réaliser des bancs de transformation de dimensions et de puissance variables à partir de transformateurs standardisés et donc avec peu de références industrielles ;
  • réduire les délais et les coûts de fabrication par l'optimisation de l'outil industriel ;
  • réduire les délais de livraison grâce à un assemblage sur des stocks que l'on peut optimiser ;
  • réaliser un système permettant d'augmenter la VA locale, notamment en étendant la puissance par rajout de modules si besoin ;
  • faciliter le transport et la manutention, les modules pouvant être de taille réduite ;
  • faciliter l'installation lorsque l'accès au site est difficile (couloir, escalier, ascenseur,...), en fournissant les différents éléments séparément ;
  • réaliser le couplage de l'ensemble des bobines en un seul point ;
  • réduire les coûts de maintenance ;
  • pouvoir fonctionner en mode dégradé pendant le remplacement d'un module.
The invention thus makes it possible, among other advantages, to:
  • realize transformers of variable size and power from standardized transformers and therefore with few industrial references;
  • reduce manufacturing time and costs by optimizing the industrial tool;
  • reduce delivery times by assembling inventory that can be optimized;
  • to realize a system allowing to increase the local VA, notably by extending the power by adding modules if necessary;
  • facilitate transportation and handling, modules may be small in size;
  • to facilitate the installation when the access to the site is difficult (corridor, staircase, elevator, ...), by providing the different elements separately;
  • coupling all the coils at one point;
  • reduce maintenance costs;
  • can operate in degraded mode while replacing a module.

Claims (10)

Partie active de transformateur haute tension/basse tension à isolation solide de forme générale cylindrique (12) comprenant : - une bobine interne basse tension contenue dans un enrobage d'isolation en résine ; - des bornes (18) de connexion de la bobine interne localisées sur une face d'extrémité (16) de la partie active de transformateur (12) et accessibles depuis ladite extrémité ; - une bobine externe haute tension (20) comprenant un enroulement de spires (60) entre une entrée et une sortie contenu dans un enrobage d'isolation et un système de connexion (30) de la bobine externe (20) avec au moins une borne d'entrée (22) et une borne de sortie (24) ; caractérisée en ce que le système de connexion (30) est localisé sur ladite face d'extrémité (16) de sorte que chaque borne (18, 22, 24) de la partie active (12) est accessible depuis l'extrémité.Active portion of high-voltage / low-voltage transformer with solid insulation of generally cylindrical shape (12) comprising: - a low voltage internal coil contained in a resin insulation coating; - connection terminals (18) of the inner coil located on an end face (16) of the active portion of the transformer (12) and accessible from said end; a high voltage external coil (20) comprising a winding of turns (60) between an input and an output contained in an insulating coating and a connection system (30) of the outer coil (20) with at least one terminal an input terminal (22) and an output terminal (24); characterized in that the connection system (30) is located on said end face (16) so that each terminal (18, 22, 24) of the active portion (12) is accessible from the end. Partie active selon la revendication 1 dans laquelle le système de connexion (30) comprend un élément annulaire (32) qui peut être solidarisé sur l'enroulement de spires (60), les bornes (22, 24) étant reliées à des moyens (42, 44) du système de connexion (30) permettant un raccordement électrique avec les entrée et sortie de l'enroulement de spires (60).Active part according to claim 1, wherein the connection system (30) comprises an annular element (32) which can be secured to the winding of turns (60), the terminals (22, 24) being connected to means (42). , 44) of the connection system (30) for electrical connection with the input and output of the winding coil (60). Partie active selon la revendication 2 dans laquelle les entrée et sortie de l'enroulement de spires (60) débouchent de l'enrobage de façon latérale.Active part according to Claim 2, in which the entry and exit of the coil winding (60) opens out of the coating in a lateral manner. Partie active selon la revendication 3 dans laquelle l'enrobage de l'enroulement de spires (60) comprend des protubérances latérales (62, 64) dans lesquelles les entrée et sortie débouchent et munies chacune d'un dispositif de connexion (36) dans lequel des moyens (46) peuvent être positionnés pour relier électriquement les entrée/sortie aux bornes (22, 24).Active part according to Claim 3, in which the coating of the winding of turns (60) comprises lateral protuberances (62, 64) in which the inlet and outlet open and each provided with a connection device (36) in which means (46) can be positioned to electrically connect the input / output to the terminals (22, 24). Partie active selon la revendication 4 dans laquelle l'élément annulaire (32) est muni d'au moins une protubérance (42) dotée d'un dispositif de connexion électrique (36) relié à une borne et correspondant à une protubérance latérale (62, 64) de l'enroulement de spires (60), un connecteur (46) assurant la liaison mécanique et électrique entre la bobine (60) et le système de connexion (30) par lesdites protubérances (42, 62, 64).Active part according to Claim 4, in which the annular element (32) is provided with at least one protuberance (42) provided with an electrical connection device (36) connected to a terminal and corresponding to a lateral protuberance (62, 64) of the coil winding (60), a connector (46) providing the mechanical and electrical connection between the coil (60) and the connection system (30) by said protuberances (42, 62, 64). Partie active selon l'une des revendications 1 à 5 dans laquelle la bobine externe (20) comprend en outre une galette inférieure (50) comprenant des moyens (52, 54) permettant un raccordement électrique avec la sortie du l'enroulement de spires (60) et un raccordement électrique avec la borne de sortie (24) du système de connexion (30).Active part according to one of claims 1 to 5 wherein the outer coil (20) further comprises a lower wafer (50) comprising means (52, 54) for electrical connection with the winding exit ( 60) and an electrical connection with the output terminal (24) of the connection system (30). Partie active selon l'une des revendications 1 à 6 dans laquelle le système de connexion (30) comprend deux bornes d'entrée (221, 222) et deux bornes de sortie (241, 242) accessibles depuis ladite face d'extrémité (16).Active part according to one of claims 1 to 6 wherein the connection system (30) comprises two input terminals (22 1 , 22 2 ) and two output terminals (24 1 , 24 2 ) accessible from said face of end (16). Module (10) de transformateur modulaire triphasé (80) comprenant un circuit magnétique et trois parties actives (12) de transformateur selon l'une des revendications 1 à 7.Module (10) of a three-phase modular transformer (80) comprising a magnetic circuit and three active transformer parts (12) according to one of Claims 1 to 7. Transformateur triphasé comprenant un module selon la revendication 8 et trois moyens de raccordement (70) reliant en triangle ou en étoile les bobines externes (20) des trois parties actives par l'intermédiaire des bornes (22, 24) de leur système de connexion (30).Three-phase transformer comprising a module according to claim 8 and three connecting means (70) connecting in delta or star the external coils (20) of the three active parts via the terminals (22, 24) of their connection system ( 30). Transformateur modulaire triphasé (80) comprenant une pluralité de modules de transformateur selon la revendication 8, des moyens de raccordement reliant en parallèle les modules (10) entre eux par leurs bornes (22, 24), et trois moyens de raccordement (70) reliant en triangle ou en étoile les bobines externes (20) de l'un des modules (82) par l'intermédiaire des bornes (22, 24) de son système de connexion (30).Three-phase modular transformer (80) comprising a plurality of transformer modules according to claim 8, connection means connecting in parallel the modules (10) to each other via their terminals (22, 24), and three connecting means (70) connecting in a triangle or star, the external coils (20) of one of the modules (82) via the terminals (22, 24) of its connection system (30).
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