Высоковольтный трансформатор

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1838769

Ф" (61) Дополнительное к авт, сеид-ву (22) Заявлено 120979 (21) 2818936/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 1506.81, Бюллетень № 22 (51) М. Кл.

Н 01 F 19/00

Н 01 F 31/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 314.

° 222 (088. 8) Дата опубликования описания 1506 81 (72) Авторы изобретения

Г. Т. Крещишин и Л.Т. 1 рещишина (71) Заявитель (54) BbICOKOBOJIbTHEJA ТРАНСФОРМАТОР

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в высоковольтных трансформаторах с обмотками в виде тороидальных катушек и кольцевыми магнитопроводами.

Известен трансформатор напряжения, у которого высоковольтная обмотка выполнена из тороидальных катушек, которые размещены на изоляционном цилиндре и изолированы друг от друга изоляционными кольцами, первичная неразъемная обмотка проходит через окна тороидальных катушек внутри изоляционного цилиндра и возвра-. щается через цилиндр за пределы тороидальных катушек (1) .

Недостатком этого трансформатора напряжения является малая механическая прочность крепления обмоток вследствие того, что не предусмотрено крепление изоляционных цилиндров, и первичная обмотка внутри изоляционных цилиндров выполнена из гибкого провода.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является трансформатор высокого напряжения, содержащий высоковольтную обмотку, выполненную в виде тороидальных катушек, размещенных на изоляцион- . Зо ном цилиндре и изолированных друг от друга изоляционными кольцами; и низковольтную обмотку, расположенную в центрирующем изоляционном цилиндре. Низковольтная рамочная обмотка выполнена в виде металлических стержней, установленных в центрирующем цилиндре и соединенных гибкими кабелями, образующими лобовую и обратную часть каждого витка. Колонна кольцевых сердечников, несущих вторичные тороидальные обмотки, закреплена на опорной плите с отверстиями с помощью изоляционных цилиндров с фланцами )2).

Данное устройство в режимном отношении может использоваться как высокопотенциальный разделительный, импульсный или преобразовательный трансформатор.

Однако механическая прочность конструкции первичной обмотки и колонны сердечников недостаточна.

Кроме того, рамочная форма первичной обмотки создает неоднородность электрического поля, что снижает эксплуатационную надежность устройства.

Цель изобретения — повышение .эксплуатационной надежности и ме838769 ханической прочности крепления обмоток.

Поставленная цель достигается тЕм, что высоковольтный трансформатОр, содержащий колонну из кольцевых сердечников, несущих вторичные тороидальные обмотки и первичную обмотку, собранную из металлических стержней, установленных в центрирующем цилиндре, проходящем вдоль оси колонны сердечников и гибких кабелей, образующих лобовую и обратную часть каждого витка и опорную плиту с отверстиями, снабжен диэлектрическим опорным цилиндром с отверстиями, через которые проходят лобовые части первичной обмотки, и сегментным отрезком цилиндра с секторной пластиной, связывающей его основание с центрирующйм цилиндром, при э-ом гибкие кабели веерообразно распределены по образующим сегментного отрезка цилнндра, который установлен на опорной плите.

Для уменьшения влияния вихревых токов сегментный отрезок цилиндра установлен концентрично по отношению к колонне сердечников.

Опорная плита и сегментный отрезок цилиндра с секторной пластиной выполнены из диэлектрика.

На фиг.1 приведена электрическая схема трансформатора; на фиг.2 и

3 — трансформатор, общий вид с разрезами, на фиг.4 — то же, вид сверху.

Трансформатор содержит низковольтную обмотку 1 с вводами 2 и 3 низкого напряжения, высоковольтную обмотку 4„ выполненную в виде тороидальных катушек 5, расположенных на кольцевых сердечниках 6, выводы 7 и 8 высоковольтной обмотки, цилиндр 9, сегментный отрезок диэлектрического цилинцра 10 с секторной пластиной 11 с отверстиями 12, дугообразные зажимы 13, диэлектрический опорный цилиндр 14 с опорной плитой 15, опорно-изоляционный цилиндр 16. Низковольтная обмотка 1 собрана из металлических стержней

17 и гибких кабелей 18, связанных соединительными контактами 19 и 20, диэлектрическими дисками-сепараторами 21 и 22 с отверстиями, в которых укреплены металлические стержни 17. Тороидальные катушки размещены на центрирующем изоляционном цилиндре 23 в изоляционных ячейках, образованных опорными цилиндрами 24 и.изоляционными кольцами 25, скреп.ленными стяжками 26. Диэлектрический опорный цилиндр снабжен боковым отверстием 27, скво:эь которое проложены гибкие кабели. Трансформатор помещен в жидкий или газообразный диэлектрик. устройство работает следующим образом.

К низковольтной обмотке 1 водится через вводы 2 и 3 низкого напряжения питающее первичное напряжение, и в тороидальных катушках

5 высоковольтной обмотки 4 индуцируется высокое вторичное напряжение, которое передается в высоковольтную нагрузку через выводы 7 и

8 высоковольтной обмотки. Цилиндр

9 и диэлектрические диски-сепараторы 21 и 22 обеспечивают пространственную фиксацию металлических стержней 17 низковольтной обмотки 1, а сегментный отрезок диэлектрическо15 го цилиндра 10 и дугообразные зажимы

13 — механическую прочность и пространственную фиксацию гибких кабелей 18, исключают их перемещения и создают этим надежную ме>кобмоточ2О Ную электрическую изоляцию по отношению к тороидальным катушкам 5.

Секторная пластина 11 создает жест— кую портальную систему опорно-изолирующих элементов низковольтной обмотки 1, цилиндра 9 и сегмент— ного отрезка цилиндра 10, а наличие отверстий 12 в секторной пластине 11 улучшает охлаждение трансформатора. Диэлектрический опорный цилиндр

14 с диэлектрической опорной плитой 15 обеспечивают механическую развертку первичной обмотки и колонны сердечников, в диэлектрической опорной плите 15 вихревые электрические токи не возникают,. и применение диэлектрика снижает вероятность межвитковых замыканий низковольтной обмотки 1. Центрирующий изоляционный цилиндр 23, опорные цилиндры 24 и изоляционные кольца 25 обес40 печивают пространственную фиксацию и внешнюю изоляцию тороидальных катушек 5, стя:кки 26 — прочность крепления элементов высоковольтной обмотки 4 трансформатора. Веерообразное расположение гибких кабелей

18 низковольтной обмотки 1 на сегментном отрезке цилиндра 10 и секторной пластине 11 создает равномерное высоковольтное электрическое поле в зазоре между обмотками

1 и 4 относительно высоковольтной обмотки 4.

В предлагаемом трансформаторе за счет жесткой портальной системы опорно-изолирующих элементов низковольтной обмотки и веерообразного размещения гибких кабелей низковольтной обмотки относительно высоковольтной обмотки существенно увеличена механическая прочность

5f) низковольтной обмотки и улучшено распределение электрических высоковольтных полей vo внешней зоне высоковольтной обмотки. Применение диэлектрической опорной ллиты сни65 жает потери электрической энергии и

838769 уменьшает тепловой нагрев при работе трансформатора.

Формула изобретения

1. Высоковольтный трансформатор, содержащий колонну из кольцевых сердечников, несущих вторичные тороидальные обмотки и первичную обмотку, собранную из металлических стержней, установленных в центрирующем цилиндре, проходящем вдоль оси колонны сердечников и гибких кабелей, образующих лобовую и обратную часть каждого витка и опорную плиту с отверстиями, о т л и ч а ю шийся тем, что,с целью повышения эксплуатационной надежности и механической прочности конструкции, он снабжен диэлектрическим опорным цилиндром с отверстиями, через которые проходят лобовые части первичной обмотки, и сегментным отрезком цилиндра с секторной пластиной, связывающей его основа.ние с центрирующим цилиндром, при этом гибкие кабели веерообразно распределены по образующим сегментного отрезка цилиндра, который установлен на опорной плите.

2. Трансформатор по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что сегментный отрезок цилиндра установлен концентрично по отношению к колонне кольцевых сердечников.

3. Трансформатор по пп.1 и 2, отличающийся тем, что опорная плита и сегментный отрезок цилиндра с секторной пластиной выполнены из диэлектрика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Англии Р 782299, 20 кл. 38 2Т„ 1956.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 608204, кл. 8 01 F 31/00, 1974.

838769

Составитель D. Лисин

Техред Ж. Кастелевич Корректор М. Коста

Редактор Л. Копецкая

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

Заказ 4451/77 Тираж 784 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5