FR2994503A1 - Active part for single block distribution transformer utilized on e.g. pole, in overhead distribution network, has sealed carcass provided between core and low voltage winding and comprising metal parts isolated by insulating film - Google Patents

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Abstract

The part has a ferromagnetic core (12), and a low voltage winding (14) provided around the core. A high voltage winding is provided around the low voltage winding. An insulating layer (16) separates the low voltage winding from the high voltage winding. The core is made of amorphous sheet, and a sealed carcass forming a support of the low voltage winding is provided between the core and the low voltage winding. The carcass includes metal parts (20A, 20B) isolated from each other by a polyester insulating film (22). An independent claim is also included for a method for manufacturing a distribution transformer.

Description

TRANSFORMATEUR DE DISTRIBUTION DE TYPE POTEAU A PERTE FAIBLE DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne un transformateur électrique, de préférence monophasé, à isolation solide utilisé notamment dans les réseaux aériens de distribution, par exemple sur les poteaux ou plateformes. ETAT DE LA TECHNIQUE Dans les réseaux de distribution électrique, des transformateurs permettent de convertir les tensions et intensités de courant entre les conditions de génération jusqu'à l'utilisation locale ; en particulier, le transport sur de longues distances se fait à tension élevée pour diminuer les pertes, alors que les équipements des utilisateurs demandent une tension beaucoup plus modeste. Des transformateurs entre des niveaux différents de tensions sont répartis sur le réseau ; ainsi, à proximité des lieux de distribution, des transformateurs montés sur des poteaux permettent-ils de délivrer la tension souhaitée. Les transformateurs de poteaux sont formés par des enroulements haute tension (HT) et basse tension (BT) avec un coeur magnétique pour la circulation du flux, et des moyens de raccordement. Notamment dans les régions rurales africaines, la partie active des transformateurs de poteau est logée dans un réservoir rempli de fluide diélectrique de type huile : le fluide a pour fonction d'isoler les éléments dont les potentiels sont différents pour éviter tout arc et de refroidir la partie active du transformateur en diffusant la chaleur produite dans les enroulements. Le problème principal de ce type de technologie est que l'huile est nocive pour l'environnement et que son recyclage en fin de vie de transformateur doit être prévu. De plus, des fuites éventuelles ne peuvent être écartées, et outre que leur effet doit être anticipé pour limiter tout dommage sur la nappe phréatique par exemple, elles peuvent entraîner la panne du transformateur. Ce dernier problème peut par ailleurs être causé par un prélèvement d'huile, qui peut être convoitée pour elle-même. D'autres technologies ont donc été développées pour l'isolation de transformateurs, en particulier une isolation de type sec, dans laquelle la partie active du transformateur est enrobée dans une résine isolante : voir notamment FR 2 721 137 ; des améliorations sont notamment décrites dans la demande de brevet non publiée FR 12 00633. Ces appareils remplissent leur fonction ; il serait cependant souhaitable de diminuer leurs pertes, notamment les pertes à vide. Pour les transformateurs électroniques, de petite taille, une proposition pour la diminution de perte consiste en l'utilisation de tôle amorphe pour le noyau magnétique : voir par exemple WO 2004/042754 ou EP 2 395 521. Ce type de matériau présente de fait des performances qui permettent de diminuer jusqu'à quatre fois les pertes à vide par rapport à la tôle magnétique utilisée classiquement dans un transformateur. Le problème majeur de la tôle amorphe est son extrême fragilité mécanique, qui en rend l'utilisation dans les appareils 1 de taille conséquente complexe. De fait, de manière classique (voir aussi US 2012/161915), un circuit magnétique 2 en tôle amorphe est manuellement ouvert en un point 3 pour permettre le montage des bobines 4, puis refermé : voir figure 1. Durant cette opération, il y a risque de casse de morceaux de circuit 2; de plus, cette étape n'est pas aisée, notamment lorsque la taille du noyau magnétique est conséquente. Un bobinage 4 direct implique quant à lui des contraintes mécaniques telles qu'il n'est pas envisageable, en particulier pour les transformateurs à isolation sèche qui y ajouteraient les contraintes générées lors de l'imprégnation par la résine isolante. EXPOSE DE L'INVENTION Parmi autres avantages, l'invention vise à permettre l'utilisation de tôle amorphe pour le coeur de transformateurs à isolation solide. Sous un de ses aspects, l'invention est ainsi relative à un procédé de fabrication de la partie active d'un transformateur dans lequel, autour d'un noyau magnétique amorphe torique, sont enroulés successivement deux conducteurs pour respectivement la basse et la haute tension, le premier enroulement étant préalablement au second bobinage revêtu d'une couche d'isolant, de préférence par polymérisation complète sous vide d'une résine de type époxy. Préalablement aux enroulements, le noyau magnétique est recouvert par une coque, carcasse munie d'une partie intermédiaire qui isole des parties métalliques pour éviter de former une boucle fermée avec ladite carcasse. Avantageusement, la carcasse est formée par deux demi-carcasses complémentaires l'une de l'autre, par exemple qui s'emboîtent l'une dans l'autre, entre lesquelles est placé un film isolant, notamment en polyester. Le film isolant peut éventuellement entourer complètement la carcasse pour former une couche d'amortissement ; dans le jeu entre la carcasse et le coeur magnétique peut être mis en place un isolant compressible. De préférence, le deuxième conducteur est enroulé en secteurs, si possible régulièrement répartis autour du tore, et la couche d'isolant est associée à des espaceurs entre lesquels peut se loger le fil haute tension, qui peuvent être formés directement avec la couche isolante, par un moule adapté. Le procédé est complété par un enrobage final, de préférence avec la même résine que celle de la couche isolante, et selon le même procédé de polymérisation. Une grille de rigidification peut être intégrée dans ce dernier enrobage. L'invention se rapporte également à la partie active d'un transformateur issue d'un tel procédé, avec un coeur magnétique, un enroulement basse tension et un enroulement haute tension, dans laquelle le coeur est séparé de l'enroulement adjacent par une carcasse étanche comprenant une partie intermédiaire isolante qui sépare différentes parties métalliques de la carcasse pour éviter la formation d'une boucle fermée. De préférence, la carcasse est formée par deux demi-carcasses complémentaires l'une de l'autre entre lesquelles est placé un film isolant, notamment en polyester ; une demi-carcasse peut notamment comprendre un rebord dans lequel s'emboîte l'autre demi-carcasse, le film isolant assurant une étanchéité dans l'emboîtement et pouvant en dépasser pour entourer complètement la carcasse et former une couche d'amortissement. Les deux enroulements sont séparés par une couche isolante qui est de préférence formée par une résine qui a été totalement polymérisée, notamment de l'époxy. Le deuxième enroulement forme de préférence des secteurs répartis autour du tore et non un enroulement continu, les secteurs étant séparés avantageusement par la même résine que la couche isolante, les espaceurs ainsi formés pouvant être unitaires avec ladite couche. La partie active est enrobée dans une résine isolante, de préférence la même que celle de la couche isolant les deux enroulements. Dans cet enrobage peut être prévu un maillage de renforcement, autour du deuxième enroulement. L'invention concerne enfin un transformateur de distribution, notamment un transformateur de poteau monobloc, comprenant la partie active précédente et des moyens de connexion de cette partie active au réseau. BREVE DESCRIPTION DES 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. La figure 1, déjà décrite, montre la mise en place de l'enroulement primaire sur un coeur magnétique selon l'art antérieur. La figure 2 illustre en coupe transversale d'un transformateur de poteau. La figure 3 montre une coupe d'un noyau magnétique entouré d'une carcasse selon un mode de réalisation de l'invention. La figure 4 représente une étape de fabrication de la partie active d'un transformateur selon un mode de réalisation préféré de l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION PREFERE L'invention sera décrite plus avant pour un mode de réalisation préféré, avec un transformateur de poteau 11 kV / 240 V dont la puissance nominale peut être de 15 à 250 kVA, pour des niveaux d'isolation de 1,1 kV à 36 kV, remplissant les critères IEC 60076-11. Ce type de transformateur est destiné à être monté par des moyens existants sur un poteau supportant les lignes d'alimentation électrique, et à rabaisser la tension de transport à une tension utile à l'usager final. Tel qu'illustré en figure 2 en coupe médiane, la partie active 10 du transformateur 1 comprend un coeur ferromagnétique 12 de forme toroïdale entouré par un enroulement basse tension 14 séparé par une couche isolante 16 d'un deuxième enroulement haute tension 18. La couche isolante 16 est formée par moulage d'une résine appropriée autour des conducteurs de l'enroulement BT 14 et du coeur 12. Tant au moment de la fabrication que lors de l'utilisation, le circuit magnétique 12 est sollicité par les vibrations et/ou autres contraintes mécaniques occasionnées par la mise en place et l'échauffement de l'enroulement BT 14, communiquées à la résine 16 d'enrobage qui les transmet également. Or ces contraintes peuvent dégrader les performances du matériau ferromagnétique formant le tore 12, et donc augmenter les pertes de la partie active 10. Outre le fait que la partie active 10 tire parti des enseignements de la demande de brevet FR 12 00633 (et repris pour part ci-après), pour réduire au maximum les pertes à vide, le noyau ferromagnétique 12 est réalisé en tôle amorphe, c'est-à-dire dans un matériau caractérisé par l'absence de structure cristalline ; classiquement, ce résultat est obtenu par un refroidissement extrêmement rapide de la tôle. De part sa nature, ce type de matériau est extrêmement fragile, et une structure adaptée a été développée pour permettre le bobinage BT 14 directement sur le tore, sans modification structurelle du coeur 12, et sans contraintes mécaniques. A cette fin, le circuit magnétique amorphe 12 est entouré d'une carcasse métallique 20 qui servira de support pour le bobinage BT 14. La carcasse 20 est réalisée en métal, notamment en acier, et non en matériau isolant plus fragile : les sollicitations ultérieures sont très importantes : figure 4. Etant donné que la carcasse 20 protège le circuit magnétique 12 pendant le bobinage mais aussi pendant l'enrobage futur en résine 16, la carcasse 20 entoure la totalité de la surface du tore 12: elle est composée de deux demi-carcasses 20A, 20B, qui sont regroupées pour former une coque étanche 20, enveloppe du tore 12. Pour éviter de créer une boucle fermée parasite, les deux demi-carcasses 20A, 20B sont séparées, au niveau de leur jonction, par un film isolant, notamment polyester 22 (figure 3).The invention relates to an electrical transformer, preferably single-phase, solid insulation used in particular in overhead distribution networks, for example on poles or platforms. STATE OF THE ART In the electrical distribution networks, transformers make it possible to convert the voltages and currents of current between the generation conditions and the local use; in particular, transport over long distances is at high voltage to reduce losses, while user equipment requires a much lower voltage. Transformers between different levels of voltages are distributed over the network; thus, close to the distribution sites, transformers mounted on poles allow to deliver the desired voltage. The pole transformers are formed by high voltage (HV) and low voltage (LV) windings with a magnetic core for flow circulation, and connection means. Particularly in rural areas of Africa, the active part of the pole transformers is housed in a tank filled with oil-type dielectric fluid: the function of the fluid is to isolate the elements whose potentials are different to avoid any arc and to cool the active part of the transformer by diffusing the heat produced in the windings. The main problem with this type of technology is that the oil is harmful to the environment and that its recycling at the end of the transformer life must be planned. In addition, any leaks can not be ruled out, and in addition to their effect must be anticipated to limit any damage to the water table for example, they can cause the transformer failure. The latter problem can also be caused by an oil withdrawal, which can be coveted for itself. Other technologies have therefore been developed for isolating transformers, in particular a dry type insulation, in which the active part of the transformer is embedded in an insulating resin: see in particular FR 2 721 137; improvements are described in particular in the unpublished patent application FR 12 00633. These devices fulfill their function; it would, however, be desirable to reduce their losses, especially the no-load losses. For small electronic transformers, a proposal for loss reduction consists in the use of amorphous sheet for the magnetic core: see, for example, WO 2004/042754 or EP 2 395 521. This type of material actually has performance that can reduce up to four times the no-load losses compared to the magnetic sheet conventionally used in a transformer. The major problem of the amorphous sheet is its extreme mechanical fragility, which makes the use in the apparatus 1 of large size complex. In fact, conventionally (see also US 2012/161915), a magnetic circuit 2 in amorphous sheet is manually opened at a point 3 to allow the assembly of the coils 4, then closed: see Figure 1. During this operation, there is at risk of breaking circuit pieces 2; in addition, this step is not easy, especially when the size of the magnetic core is consistent. A direct winding 4 for its part involves mechanical stresses such that it is not possible, in particular for dry-insulated transformers that would add the stresses generated during the impregnation by the insulating resin. DISCLOSURE OF THE INVENTION Among other advantages, the invention aims to allow the use of amorphous sheet for the core of solid-insulated transformers. In one of its aspects, the invention thus relates to a method for manufacturing the active part of a transformer in which, around a toroidal amorphous magnetic core, two conductors are successively wound for low and high voltage, respectively. , the first winding being prior to the second winding coated with an insulating layer, preferably by complete vacuum polymerization of an epoxy resin. Prior to the windings, the magnetic core is covered by a shell, carcass provided with an intermediate portion which isolates metal parts to avoid forming a closed loop with said carcass. Advantageously, the carcass is formed by two half-carcasses complementary to each other, for example which fit into one another, between which is placed an insulating film, in particular polyester. The insulating film may possibly completely surround the carcass to form a damping layer; in the game between the carcass and the magnetic core can be set up a compressible insulation. Preferably, the second conductor is wound in sectors, possibly evenly distributed around the core, and the insulating layer is associated with spacers between which the high voltage wire can be housed, which can be formed directly with the insulating layer, by a suitable mold. The process is completed by a final coating, preferably with the same resin as that of the insulating layer, and according to the same polymerization process. A stiffening grid can be integrated in the latter coating. The invention also relates to the active part of a transformer resulting from such a process, with a magnetic core, a low voltage winding and a high voltage winding, in which the core is separated from the adjacent winding by a carcass waterproof housing comprising an insulating intermediate portion which separates different metal parts of the carcass to prevent the formation of a closed loop. Preferably, the carcass is formed by two half-carcasses complementary to one another between which is placed an insulating film, in particular polyester; a half-carcass may in particular comprise a flange in which the other half-carcass fits, the insulating film ensuring a seal in the interlocking and may protrude to completely surround the carcass and form a damping layer. The two windings are separated by an insulating layer which is preferably formed by a resin which has been completely polymerized, in particular epoxy. The second winding preferably forms sectors distributed around the torus and not a continuous winding, the sectors being advantageously separated by the same resin as the insulating layer, the spacers thus formed being able to be unitary with said layer. The active part is embedded in an insulating resin, preferably the same as that of the insulating layer the two windings. In this coating may be provided a reinforcement mesh around the second winding. Finally, the invention relates to a distribution transformer, in particular a monobloc pole transformer, comprising the previous active part and means for connecting this active part to the network. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES Other advantages and features will become more clearly apparent 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. Figure 1, already described, shows the establishment of the primary winding on a magnetic core according to the prior art. Figure 2 illustrates in cross section a pole transformer. Figure 3 shows a section of a magnetic core surrounded by a carcass according to one embodiment of the invention. FIG. 4 represents a step of manufacturing the active part of a transformer according to a preferred embodiment of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF A PREFERRED EMBODIMENT The invention will be further described for a preferred embodiment, with an 11 kV / 240 V pole transformer having a rated power of 15 to 250 kVA, for insulation from 1.1 kV to 36 kV, meeting the criteria IEC 60076-11. This type of transformer is intended to be mounted by existing means on a pole supporting the power supply lines, and to lower the transport voltage to a voltage useful to the end user. As illustrated in FIG. 2 in median section, the active part 10 of the transformer 1 comprises a ferromagnetic core 12 of toroidal shape surrounded by a low voltage winding 14 separated by an insulating layer 16 from a second high voltage winding 18. The layer insulator 16 is formed by molding a suitable resin around the conductors of the LV winding 14 and the core 12. Both at the time of manufacture and during use, the magnetic circuit 12 is biased by the vibrations and / or other mechanical stresses caused by the introduction and heating of the LV winding 14, communicated to the resin 16 coating which also transmits them. However, these constraints can degrade the performance of the ferromagnetic material forming the torus 12, and therefore increase the losses of the active part 10. In addition to the fact that the active part 10 takes advantage of the teachings of the patent application FR 12 00633 (and repeated for hereinafter), to minimize the no-load losses, the ferromagnetic core 12 is made of amorphous sheet, that is to say in a material characterized by the absence of crystalline structure; typically, this result is achieved by extremely rapid cooling of the sheet. Due to its nature, this type of material is extremely fragile, and a suitable structure has been developed to allow LV winding 14 directly on the torus, without structural modification of the core 12, and without mechanical stresses. To this end, the amorphous magnetic circuit 12 is surrounded by a metal casing 20 which will serve as a support for the LV winding 14. The casing 20 is made of metal, in particular steel, and not more fragile insulating material: the subsequent solicitations are very important: Figure 4. Since the carcass 20 protects the magnetic circuit 12 during the winding but also during the future resin coating 16, the carcass 20 surrounds the entire surface of the torus 12: it is composed of two half-carcasses 20A, 20B, which are grouped to form a watertight shell 20, envelope torus 12. To avoid creating a parasitic closed loop, the two half-carcasses 20A, 20B are separated, at their junction, by a insulating film, in particular polyester 22 (FIG. 3).

Plus généralement, une partie isolante 22 sépare la coque 20 en deux parties métalliques isolées l'une de l'autre ; un nombre supérieur de parties de carcasse 20 pourrait être envisagé, mais au détriment du coût et de la facilité de fabrication. Les deux demi-coques 20A, 20B peuvent être identiques ; avantageusement, notamment pour permettre le maintien du film 22 et pour assurer la cohésion de la carcasse 20 avant le bobinage, l'un des deux éléments 20A comprend un rebord 24 dans lequel vient s'emboîter l'autre élément 20B, en coinçant le film 22 entre eux. Le film 22 est plus long que la hauteur du rebord 24 pour assurer l'isolement entre les deux demi-carcasses 20A, 20B ; le film 22 est de longueur et/ou d'épaisseur suffisante pour permettre un ensemble carcasse 20 + film 22 étanche, afin d'éviter à la résine d'enrobage 16 de se faufiler jusqu'au circuit magnétique 12, ce qui pourrait nuire à ses performances et son intégrité mécanique. La longueur du film 22 peut permettre son enroulement autour du tore formé par la carcasse 20, de façon à l'entourer dans sa totalité et former sa surface externe, pour permettre un enrobage 16 plus intégré (figure 3). Alternativement ou en complément, la carcasse 20 peut être entourée d'une couche isolante permettant une dilatation différentielle de la résine 16 et/ou une imprégnation, par exemple un maillage de fibres de verre (non illustré). Les dimensions internes de la carcasse 20 sont adaptées pour un maintien stable sans contrainte du circuit magnétique 12 à l'intérieur. Par exemple, la carcasse 20 est de section circulaire avec un noyau 12 de section carrée, le diamètre du cercle étant équivalent à la diagonale du carré. Comme illustré en figure 3, la carcasse 20 et le tore 12 sont de sections similaires polygonale, notamment carrée, avec un arrondissement des angles, tant internes qu'externes, de la carcasse 20 qui aboutit au même résultat de maintien sans sollicitation extrême grâce au jeu résiduel. Toute autre alternative est possible, avec de préférence un jeu entre le tore magnétique 12 et la majeure partie de la carcasse 20, bien qu'un ajustement plus précis soit possible. Dans un mode de réalisation préféré, entre la carcasse 20 et le tore magnétique 12 est placée une couche de matériau déformable 26 permettant de supporter des vibrations et variations mécaniques. De préférence, le matériau déformable 26 est un feutre polyester, mis en place par tout moyen approprié directement sur le matériau ferromagnétique amorphe 12, pour former une couche compressible. Notamment des bandes de feutre 26 sont associées entre elles, par exemple avec un point de colle sur le circuit, pour entourer au plus près le tore 12, en particulier avec un nombre différencié de bandes pour émousser les coins du tore 12. Avantageusement, l'épaisseur de feutre 26 est comprise entre 1 et 4 MM. Le conducteur 14 peut alors être bobiné de façon classique autour de la carcasse 20, suffisamment solide pour supporter les efforts inhérents, avantageusement de façon uniforme et par exemple sur une ou trois couches selon la puissance souhaitée, avec un secteur du tore réservé pour le passage de fil vers les bornes 28 de raccordement BT. La couche isolante 16 autour du premier ensemble ainsi composé est avantageusement formée par une résine époxy ; les compositions usuelles de ce type de résine peuvent être utilisées, notamment une résine dont la matrice comprend un agent accélérateur et un agent de polymérisation, avec parfois une charge de type silice. Du fait de la présence de la carcasse 20, les efforts provoqués par la dilation à chaud de la résine une fois polymérisée ont peu d'impact sur la tenue à long terme du coeur magnétique 12: l'ensemble obtenu après enroulement 14 est donc mis en place dans un moule pour former la couche isolante 16 de séparation d'avec l'enroulement HT 18. Selon l'invention, la résine 16 est au cours de cette étape polymérisée dans sa totalité, et non simplement gélifiée. De fait, il est préférable que la résine possède toutes ses caractéristiques mécaniques et électriques avant l'enroulement HT 18, cette étape générant des contraintes mécaniques qui peuvent créer des micro-craqûres au sein de la couche 16 préjudiciables à un fonctionnement fiable du transformateur 1 ; or la présence de la carcasse 20 permet cette polymérisation complète du procédé selon l'invention car les contraintes générées par cette étape sur le coeur 12 sont absorbées, notamment si une couche compressible est présente (non illustré). En particulier, l'étape de moulage comprend une phase de polymérisation à 145°C au moins pendant 5 h ou plus, par une résine, mélangée habituellement à un durcisseur et un colorant, la coulée ayant lieu sous un vide de 0,5 mbar par exemple, avec une première phase de gélification (à température par exemple de 85°C) pouvant durer de l'ordre de 5 h, et une deuxième phase de polymérisation à température plus élevée, par exemple 145°C pendant 7 h, qui peut être réalisée à pression atmosphérique.More generally, an insulating portion 22 separates the shell 20 into two metal parts isolated from each other; a higher number of parts of carcass 20 could be envisaged, but to the detriment of cost and ease of manufacture. The two half-shells 20A, 20B may be identical; advantageously, in particular to allow the film 22 to be held and to ensure the cohesion of the carcass 20 before the winding, one of the two elements 20A comprises a flange 24 into which the other element 20B fits, by wedging the film 22 between them. The film 22 is longer than the height of the flange 24 to provide isolation between the two half-carcasses 20A, 20B; the film 22 is of length and / or thickness sufficient to allow a carcass assembly 20 + waterproof film 22, to prevent the coating resin 16 from sneaking to the magnetic circuit 12, which could adversely affect its performance and mechanical integrity. The length of the film 22 may allow its winding around the torus formed by the carcass 20, so as to surround it in its entirety and form its outer surface, to allow a more integrated coating 16 (Figure 3). Alternatively or in addition, the carcass 20 may be surrounded by an insulating layer allowing differential expansion of the resin 16 and / or impregnation, for example a mesh of glass fibers (not shown). The internal dimensions of the carcass 20 are adapted for stable holding without constraint of the magnetic circuit 12 inside. For example, the carcass 20 is of circular section with a core 12 of square section, the diameter of the circle being equivalent to the diagonal of the square. As illustrated in FIG. 3, the carcass 20 and the torus 12 are of similar polygonal, in particular square sections, with a rounding of the angles, both internal and external, of the carcass 20 which results in the same maintenance result without extreme stress due to the residual clearance. Any other alternative is possible, preferably with a clearance between the magnetic torus 12 and most of the carcass 20, although a more precise fit is possible. In a preferred embodiment, between the carcass 20 and the magnetic core 12 is placed a layer of deformable material 26 for supporting vibrations and mechanical variations. Preferably, the deformable material 26 is a polyester felt, put in place by any appropriate means directly on the amorphous ferromagnetic material 12, to form a compressible layer. In particular felt strips 26 are associated with each other, for example with a point of glue on the circuit, to closely surround the torus 12, in particular with a different number of strips to blunt the corners of the core 12. Advantageously, felt thickness 26 is between 1 and 4 MM. The conductor 14 can then be conventionally wound around the carcass 20, strong enough to withstand the inherent forces, preferably uniformly and for example on one or three layers depending on the desired power, with a sector of the torus reserved for the passage wire to the terminals 28 BT connection. The insulating layer 16 around the first assembly thus formed is advantageously formed by an epoxy resin; the usual compositions of this type of resin may be used, in particular a resin whose matrix comprises an accelerating agent and a polymerization agent, with sometimes a silica-type filler. Because of the presence of the carcass 20, the forces caused by the hot expansion of the resin once polymerized have little impact on the long-term strength of the magnetic core 12: the assembly obtained after winding 14 is therefore put in place in a mold to form the insulating layer 16 of separation with the HT winding 18. According to the invention, the resin 16 is during this polymerized step in its entirety, and not simply gelled. In fact, it is preferable that the resin has all its mechanical and electrical characteristics before the HT winding 18, this step generating mechanical stresses that can create micro-cracks in the layer 16 prejudicial to reliable operation of the transformer 1 ; or the presence of the carcass 20 allows this complete polymerization of the process according to the invention because the stresses generated by this step on the core 12 are absorbed, especially if a compressible layer is present (not shown). In particular, the molding step comprises a polymerization phase at 145 ° C for at least 5 hours or more, with a resin, usually mixed with a hardener and a colorant, the casting taking place under a vacuum of 0.5 mbar for example, with a first gel phase (for example at 85 ° C.) which can last for about 5 hours, and a second polymerization phase at a higher temperature, for example 145 ° C. for 7 hours, which can be carried out at atmospheric pressure.

Une fois la résine 16 d'isolement polymérisée, elle peut être utilisée comme support pour l'enroulement d'un conducteur 18 pour la HT. Il est préconisé que l'enroulement HT 18 ne soit pas uniforme autour du tore 16, mais, pour des raisons d'isolation électrique, forme des secteurs, avantageusement répartis de façon régulière. Afin de faciliter l'étape d'enroulement, des espaceurs 30 sont mis en place sur la résine 16, afin de ne procéder au bobinage qu'au niveau des creux formés entre eux : voir figure 4. Selon l'invention, les espaceurs 30 sont formés directement par le moulage de résine 16, avec des secteurs adaptés du moule générant une surface externe présentant des corrugations permettant le bobinage facile et uniforme de chaque secteur d'enroulement 18, lesdits secteurs étant ensuite mis en série pour former l'enroulement HT 18. Cette option permet d'éviter toute création d'interface supplémentaire entre les espaceurs 28 isolant les secteurs HT 18 et la résine 16 isolant l'enroulement HT 18 de l'enroulement BT 14. Bénéfique au niveau diélectrique, l'absence d'interfaces permet également une meilleure tenue mécanique : un deuxième ensemble 32 dont les caractéristiques électriques et mécaniques sont uniformisées est ainsi formé. Le deuxième ensemble 32 est ensuite enrobé dans une deuxième résine 36 pour l'isolation définitive de la partie active 10 du transformateur 1. Avantageusement, pour permettre une meilleure accroche de la deuxième résine 36 sur la première 16 et une interface imbriquée, un sablage de la résine 16 est réalisé après le démoulage, préalablement à l'enroulement de fil HT 18. Le deuxième enrobage 36 est effectué de la même manière, dans un moule sous vide, et avec une polymérisation complète de la deuxième résine 36, avec des moyens permettant la mise en place des bornes 28, 38 et des plots d'ajustement de tension inhérents au fonctionnement d'un transformateur 1. Comme la couche 16 a été polymérisée, cette étape d'enrobage est plus simple à mettre en oeuvre, notamment du fait que la montée en température ne génère plus de micro-fractures au sein de la résine 16, complètement stabilisée. La couche 36 d'enrobage final peut être de nature différente de la couche isolante BT 16, en particulier plus dure. Mais il est avantageux d'utiliser le même matériau afin que les deux résines 16, 36 se marient entre elles, et pour éviter la création d'interfaces génératrices de possibles zones de vide. De plus, cette option permet d'avoir un milieu totalement homogène et donc une permittivité constante de l'isolant de la partie active 10. Pour des raisons similaires, les parties isolantes des connecteurs et bornes 28, 38 sont réalisées dans une résine de même composition et avantageusement montées sur le moule pour se fondre avec la résine 36 lors du moulage ; alternativement, les parties isolantes des connecteurs et/ou bornes pourraient être formées directement avec un moule adapté. De préférence, avant l'enrobage, pour rigidifier la partie active 10 du transformateur 1, le deuxième ensemble 32 est entouré par une deuxième carcasse protectrice 40. En particulier, un maillage 40 permettant l'imprégnation de la résine 36 est mis en place autour du deuxième ensemble 32; la grille 40 formée de fibres de verre est assemblée de façon continue autour du deuxième ensemble 32 pour avoir une structure mécanique homogène. L'invention permet ainsi l'utilisation d'un coeur magnétique 12 amorphe dans un transformateur de poteau moyenne tension sans aucune modification du procédé de fabrication et montage classique : l'utilisation d'une carcasse métallique intermédiaire permet de bobiner directement sur le circuit magnétique sans risquer de l'endommager, et élimine les opérations délicates classiquement réalisées en cas de circuit magnétique en tôle amorphe. La carcasse 20 protège en outre le circuit magnétique 12 des contraintes mécaniques inhérentes au fonctionnement normal du transformateur 1. Bien que l'invention ait été décrite en référence à un transformateur 1 de poteau monophasé, elle ne s'y limite pas : d'autres éléments peuvent être concernés par l'invention. En particulier, pour tout type de transformateur à isolation solide, les étapes précédentes peuvent être reprises, ensemble ou individuellement, pour aboutir à un transformateur présentant des caractéristiques dérivées du transformateur monobloc préféré présenté.Once the polymerized insulation resin 16, it can be used as a support for winding a conductor 18 for HT. It is recommended that the HV winding 18 is not uniform around the core 16, but, for reasons of electrical insulation, forms sectors, advantageously distributed regularly. In order to facilitate the winding step, spacers 30 are put in place on the resin 16, in order to proceed with the winding only at the levels formed between them: see FIG. 4. According to the invention, the spacers 30 are formed directly by the molding of resin 16, with suitable sectors of the mold generating an external surface having corrugations allowing the easy and uniform winding of each winding sector 18, said sectors being then put in series to form the winding HT 18. This option makes it possible to avoid any additional interface creation between the spacers 28 insulating the HV sectors 18 and the resin 16 insulating the HV winding 18 of the LV winding 14. Beneficial at the dielectric level, the absence of interfaces also allows better mechanical strength: a second assembly 32 whose electrical and mechanical characteristics are standardized is thus formed. The second assembly 32 is then embedded in a second resin 36 for the final insulation of the active part 10 of the transformer 1. Advantageously, to allow a better grip of the second resin 36 on the first 16 and a nested interface, a sanding of the resin 16 is produced after the demolding, prior to the winding of HT wire 18. The second coating 36 is performed in the same manner, in a vacuum mold, and with a complete polymerization of the second resin 36, with means allowing the establishment of the terminals 28, 38 and the voltage adjustment pads inherent in the operation of a transformer 1. As the layer 16 has been polymerized, this coating step is simpler to implement, especially the fact that the rise in temperature no longer generates micro-fractures within the resin 16, completely stabilized. The final coating layer 36 may be different in nature from the insulating layer BT 16, in particular harder. But it is advantageous to use the same material so that the two resins 16, 36 marry each other, and to avoid the creation of generating interfaces of possible vacuum zones. In addition, this option makes it possible to have a completely homogeneous medium and therefore a constant permittivity of the insulator of the active part 10. For similar reasons, the insulating parts of the connectors and terminals 28, 38 are made of a similar resin. composition and advantageously mounted on the mold to melt with the resin 36 during molding; alternatively, the insulating parts of the connectors and / or terminals could be formed directly with a suitable mold. Preferably, before coating, to stiffen the active portion 10 of the transformer 1, the second assembly 32 is surrounded by a second protective casing 40. In particular, a mesh 40 permitting the impregnation of the resin 36 is put in place around the second set 32; the grid 40 formed of glass fibers is assembled continuously around the second assembly 32 to have a homogeneous mechanical structure. The invention thus makes it possible to use an amorphous magnetic core 12 in a medium voltage pole transformer without any modification of the manufacturing method and conventional assembly: the use of an intermediate metal carcass makes it possible to wind directly on the magnetic circuit. without risk of damaging it, and eliminates the delicate operations conventionally performed in the case of magnetic circuit in amorphous sheet. The carcass 20 further protects the magnetic circuit 12 from the mechanical stresses inherent in the normal operation of the transformer 1. Although the invention has been described with reference to a transformer 1 of single-phase pole, it is not limited thereto: other elements may be concerned by the invention. In particular, for any type of solid-insulated transformer, the preceding steps may be repeated, together or individually, to result in a transformer having characteristics derived from the preferred monoblock transformer presented.

Claims (14)

REVENDICATIONS1. Partie active (10) de transformateur (1) comprenant un coeur torique (12), un premier enroulement (14) autour du coeur (12), un deuxième enroulement (18) autour du premier enroulement (14), une couche de matériau isolant (16) séparant le premier du deuxième enroulement, caractérisé en ce que le coeur (12) est réalisé en tôle amorphe, et par la présence entre le coeur (12) et le premier enroulement (14) d'une carcasse (20) étanche formant support dudit enroulement (14), la carcasse (20) comprenant au moins deux parties métalliques (20A, 20B) isolées l'une de l'autre par une partie intermédiaire isolante (22).REVENDICATIONS1. Active part (10) of a transformer (1) comprising an O-ring (12), a first winding (14) around the core (12), a second winding (18) around the first winding (14), a layer of insulating material (16) separating the first of the second winding, characterized in that the core (12) is made of amorphous sheet, and the presence between the core (12) and the first winding (14) of a carcass (20) sealed forming a support of said winding (14), the carcass (20) comprising at least two metal parts (20A, 20B) insulated from each other by an insulating intermediate portion (22). 2. Partie active selon la revendication 1 dans laquelle la carcasse (20) est formée de deux demi- carcasses (20A, 20B) complémentaires, séparées l'une de l'autre par un film isolant (22).2. Active portion according to claim 1 wherein the carcass (20) is formed of two half-carcasses (20A, 20B) complementary, separated from each other by an insulating film (22). 3. Partie active selon la revendication 2 dans laquelle une première demi-carcasse (20A) comprend un rebord (24) dans lequel est emboîtée la deuxième demi-carcasse (20B) pour former ladite carcasse (20), le film (22) étant logé entre le rebord (24) et la deuxième demi-carcasse (20B) pour dépasser à ses deux extrémités.3. Active portion according to claim 2 wherein a first half-carcass (20A) comprises a flange (24) in which is fitted the second half-carcass (20B) to form said carcass (20), the film (22) being housed between the flange (24) and the second half-carcass (20B) to protrude at both ends. 4. Partie active selon l'une des revendications 2 ou 3 dans lequel le film (22) est adapté pour entourer totalement la carcasse (20), le premier enroulement (14) entourant ledit film (22).4. Active portion according to one of claims 2 or 3 wherein the film (22) is adapted to completely surround the carcass (20), the first winding (14) surrounding said film (22). 5. Partie active selon l'une des revendications 1 à 4 comprenant en outre un matériau déformable (26) formant une couche compressible autour du coeur (12) et dans la carcasse (20).5. Active portion according to one of claims 1 to 4 further comprising a deformable material (26) forming a compressible layer around the core (12) and in the carcass (20). 6. Partie active selon l'une des revendications 1 à 5 dans laquelle la couche de matériau isolant (16) est formée par une epoxy polymérisée complètement.6. Active portion according to one of claims 1 to 5 wherein the layer of insulating material (16) is formed by a fully polymerized epoxy. 7. Partie active selon l'une des revendications 1 à 6 comprenant en outre un enrobage isolant (36) de ladite partie, autour du deuxième enroulement (18).7. Active portion according to one of claims 1 to 6 further comprising an insulating coating (36) of said portion around the second winding (18). 8. Partie active selon la revendication 7 dans laquelle l'enrobage isolant (36) comprend le même matériau que la couche (16) séparant les deux enroulements.8. Active portion according to claim 7 wherein the insulating coating (36) comprises the same material as the layer (16) separating the two windings. 9. Transformateur de distribution (1) monobloc comprenant une partie active selon l'une des revendications 1 à 8 et des moyens de raccordement (28, 38) des deux enroulements (14, 18) vers l'extérieur.9. One-piece distribution transformer (1) comprising an active part according to one of claims 1 to 8 and connecting means (28, 38) of the two windings (14, 18) to the outside. 10. Procédé de fabrication d'un transformateur de distribution comprenant : - la fourniture d'un noyau magnétique torique (12) en tôle amorphe ; - la mise en place d'une carcasse étanche (20), formée de deux parties métalliques (20A, 20B) isolées l'une de l'autre par une partie isolante (22), autour du noyau magnétique torique (12) ; - l'enroulement d'un premier conducteur (14) autour de la carcasse (20) pour former un premier ensemble torique ; - le recouvrement du premier ensemble par un premier isolant (16) ; - l'enroulement d'un deuxième conducteur (18) autour du premier ensemble recouvert pour former un deuxième ensemble (32) ; - l'enrobage par un deuxième isolant (36) du deuxième ensemble (32).10. A method of manufacturing a distribution transformer comprising: - providing a toric magnetic core (12) of amorphous sheet; - The establishment of a sealed casing (20) formed of two metal parts (20A, 20B) insulated from each other by an insulating portion (22) around the toric magnetic core (12); - winding a first conductor (14) around the carcass (20) to form a first toric assembly; - The covering of the first set by a first insulator (16); - winding a second conductor (18) around the first covered assembly to form a second assembly (32); - The coating with a second insulator (36) of the second assembly (32). 11. Procédé de fabrication selon la revendication 10 dans lequel le recouvrement du premier ensemble comprend la polymérisation d'une première résine (16) enrobant ledit premier ensemble (26).11. The manufacturing method according to claim 10 wherein the covering of the first set comprises the polymerization of a first resin (16) coating said first set (26). 12. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 10 ou 11 dans lequel le premier et le deuxième isolants (16, 36) sont identiques.12. The manufacturing method according to one of claims 10 or 11 wherein the first and second insulators (16, 36) are identical. 13. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 10 à 12 dans lequel la mise en place de la carcasse (20) comprend la mise en place d'une première demi-carcasse (20A) et d'une deuxième demi-carcasse (20B) complémentaires, et la mise en place d'une film isolant (22) au niveau de l'interface entre les deux demi-carcasses.13. The manufacturing method according to one of claims 10 to 12 wherein the establishment of the carcass (20) comprises the establishment of a first half-carcass (20A) and a second half-carcass ( 20B), and the establishment of an insulating film (22) at the interface between the two half-carcasses. 14. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 10 à 13 comprenant en outre la mise en place d'un revêtement compressible (26) autour d'un noyau magnétique torique (12) préalablement à la mise en place de la carcasse (20).14. Manufacturing method according to one of claims 10 to 13 further comprising the establishment of a compressible coating (26) around a toric magnetic core (12) prior to the establishment of the carcass (20). ).
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