Высоковольтный импульсный трансформатор и способ его изготовления

 

(19)SU(11)1022568(13)A1(51)  МПК ⁵    _{H01B19/00, H01F19/00}(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк авторскому свидетельствуСтатус: по данным на 27.12.2012 - прекратил действиеПошлина:

(54) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнической и радиоэлектронной аппаратуре и может найти применение при разработке конструкции и способа изготовления импульсных высоковольтных трансформаторов, работающих в блоках с жидким диэлектриком. Известен высоковольтный импульсный трансформатор, содержащий сердечник с многорядной обмоткой, пропитанной эпоксидным компаундом. Известен способ его изготовления, заключающийся в заливке электротехнических элементов эпоксидным компаундом. Недостатком этого способа является возникновение в монолите эпоксидного компаунда термоупругих напряжений, которые при изготовлении и эксплуатации в большом диапазоне температур приводят к нарушению изоляции и электрическим пробоям в импульсных высоковольтных трансформаторах. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является импульсный высоковольтный трансформатор, содержащий сердечник с многорядной обмоткой, пропитанной эпоксидным компаундом, и размещенный в блоке с жидким диэлектриком и способ его изготовления, при котором намотанную на сердечник обмотку пропитывают эпоксидным компаундом, отверждают и размещают в блоке с последующей заливкой жидким диэлектриком. При появлении трещин в монолите компаунда, выходящих на периферию, они заполняются жидким диэлектриком и электро- прочность всего трансформатора не нарушается. Недостаток этого трансформатора заключается в том, что трещины, не выходящие на периферию залитого трансформатора, не заполняются жидким диэлектриком, следствием этого является снижение электрической прочности трансформатора. Цель изобретения - повышение электрической прочности в условиях эксплуатации при знакопеременных температурах путем исключения термомеханических напряжений в компаунде. Поставленная цель достигается тем, что в известном высоковольтном импульсном трансформаторе, содержащем сердечник с многорядной обмоткой, пропитанной эпоксидным компаундом, и размещенном в блоке с жидким диэлектриком, между каждым рядом обмотки размещен обладающий низкой адгезией к эпоксидному компаунду слой полимерного материала с зазором, заполненным жидким диэлектриком. Способ изготовления данного высоковольтного импульсного трансформатора заключается в том, что перед пропиткой на каждый ряд обмотки наматывают слой полимерного материала, обладающего низкой адгезией к эпоксидному компаунду, после отверждения подвергают воздействию знакопеременных температур, обеспечивающих отслоение компаунда от полимерного материала с образованием зазоров между ними и опрессовывают жидким диэлектриком под давлением, обеспечивающем заполнение им указанных зазоров. Конструкция высоковольтного импульсного трансформатора показана на чертеже. Трансформатор содержит сердечник 1, на котором размещена высоковольтная обмотка 2. Между рядами обмотки проложена пленка 3 из полимерного материала, например фторопласта. Обмотка пропитана эпоксидным компаундом 4. В местах стыка пленки с эпоксидным компаундом имеются зазоры 5, заполненные жидким диэлектриком 6. Трансформатор помещен в герметичный блок 7. Способ осуществляется следующим образом. На каждый ряд высоковольтной обмотки наматывается один виток фторопластовой пленки толщиной 0,005 мм, шириной большей, чем ширина обмотки. Утолщение пленки приведет к увеличению габаритов трансформатора. После пропитки трансформатора компаундом торцы обмотки протачиваются, чтобы открыть промежутки между фторопластовой пленкой и компаундом, так как последний не имеет адгезии к этой пленке. Для надежного отслоения компаунда от фторопластовой пленки трансформатор подвергают воздействию теплового удара нагреванием до 60±5^оС с последующим охлаждением до минус 60±5^оС, после чего трансформатор опрессовывают жидким диэлектриком под давлением 150 атм. Для этого трансформатор помещают в отдельную форму, заливают жидким диэлектриком при 60^о±5^оС и дают на диэлектрик давление 150 атм в течение 10 ч ±5 мин. Затем готовый трансформатор помещают в корпус блока вместе с подсоединенными другими элементами, герметично заваривают корпус и заливают блок жидким диэлектриком известными способами. Таким образом, фторопластовая пленка делит весь объем залитой обмотки трансформатора на объемы, в которых при воздействии температур не возникает термоупругих напряжений, приводящих к возникновению скрытых в толще компаунда трещин и, как следствие этого, к пробоям изоляции. Специально образованные промежутки между фторопластовой пленкой и эпоксидным компаундом в результате их заполнения при опрессовке жидким диэлектрическом повышают электрическую прочность трансформатора. Предлагаемое изобретение позволит увеличить электрическую прочность изоляции импульсных высоковольтных трансформаторов, пропитанных эпоксидным компаундом и работающих в блоке с жидким диэлектриком.

Формула изобретения

1. Высоковольтный импульсный трансформатор, содержащий сердечник с многорядной обмоткой, пропитанной эпоксидным компаундом, и размещенный в блоке с жидким диэлектриком, отличающийся тем, что, с целью повышения электрической прочности в условиях эксплуатации при знакопеременных температурах путем исключения термомеханических напряжений в компаунде, между каждым рядом обмотки размещен обладающий низкой адгезией к эпоксидному компаунду слой полимерного материала с зазором, заполненным жидким диэлектриком. 2. Способ изготовления высоковольтного импульсного трансформатора, при котором на сердечник наматывают многорядную обмотку с изоляцией, пропитывают эпоксидным компаундом, отверждают, размещают в блоке с последующей заливкой его жидким диэлектриком, отличающийся тем, что, с целью повышения электрической прочности в условиях эксплуатации при знакопеременных температурах путем исключения термомеханических напряжений, перед пропиткой на каждый ряд обмотки наматывают слой полимерного материала, обладающего низкой адгезией к эпоксидному компаунду, после отверждения подвергают воздействию знакопеременных температур, обеспечивающих отслоение компаунда от полимерного материала с образованием зазоров между ними, и опрессовывают жидким диэлектриком под давлением, обеспечивающем заполнение им указанных зазоров.

РИСУНКИ

Рисунок 1