PL184838B1

PL184838B1 - High-voltage overhead current transformer

Info

Publication number: PL184838B1
Application number: PL98324704A
Authority: PL
Inventors: Jan Olak; Andrzej Olak
Original assignee: Andrzej Olak; Jan Olak
Priority date: 1998-02-05
Filing date: 1998-02-05
Publication date: 2002-12-31
Also published as: PL324704A1

Abstract

Napowietrzny przekładnik prądowy wysokiego napięcia, zawierający rdzed pierscieciowy z uzwojeniem wtórnym i uzwzjcoiein pierwotnym panowiącejeden odlew izolacyjny, znawionny tym, żo na końcówki cewki uzwojenia piorwytnogy (1) korzystnie y kształcie knływyw uwieszczyne w oknie rdzenia pierścieniowego (2) z uzwojeniem wtyrnyw (6), uwieszczynegy wewnątrzmetalowego zbiornika (8) z pokrywą (9)jest nasadzona metalówa rura usztywniająca (3) z obejmąotwartą (4), na ktyrą nasadzona jest rura izolacyjna (14) przepustu izolacyjnego (13) wyprowadzenia wysokiego napięcia, zamocowana jednym knicem w pokrywie (9) zbiornika metalowego (8), przy czym drugi koniec rury izolacyjnej (14)jest zakończony zamocowanym w nim trwałe denkiem (15) wyposażonym w otwory technologiczne (21) wylewowe yraz w otwór gwintowany (22) mocujący rurę metalową usztywniającą (3), naktórąjest nakręcona nakrętka kyntrująca (16), a na powierzchni zewnętrznej kyica rury izolacyjnej (14) są osadzone pierścienie mocujące (19) zaciski pierwotne (17) przekładnika, na których jest osadzona symetrycznie do zacisków pierwotnych (17) i ysi pionowej głowica osłonowa (20) z materiału izolacyjnego elastycznego ponadto wewnątrz rury izolacyjnej (14), poniżej dolnego końca głowicy osłonowej (20)jest osadzona poprzecznie, pozioma izolacyjna prowadnica (10) metalowej rury usztywniającej (3), przy czym w jednej ze ścian metalowego zbiornika (8) jest osadzone· trwale przy łącze (11), dn którego sądołączone wy prowadzenia uzw yjenia w tyrnegy, a w podstawie zbiornika znajdują się otwory technologiczne wlewowe (12) a przestrzeń między cewką uzwojenia pierwotnego (1) rdzeniem (2) z uzwojeniem wtórnym (6) yraz ściankami metalowego zbiornika (8) drożną z przestrzenią między metalową rura usztywniającą (3) a rurą izolacyjną (14) przepustu izolacyjnego (13) wa pełnia jednolicie materiał izolacyjny y wy sykim współczynniku elastyczności korzystnie kauczuk silikonowyAn overhead high-voltage current transformer comprising a ring core with a secondary winding and a primary winding comprising one insulating casting, characterized in that a metal stiffening tube (3) with an open clamp (4) is placed on the ends of a primary winding coil (1) preferably in the shape of a ball, suspended in a window of a ring core (2) with a secondary winding (6), suspended inside a metal tank (8) with a cover (9), on which an insulating tube (14) of an insulating bushing (13) of a high-voltage output is placed, fastened with one clamp in the cover (9) of the metal tank (8), wherein the other end of the insulating tube (14) is terminated with a fixed bottom (15) provided with technological holes (21) for pouring out, in a threaded hole (22) fastening the stiffening metal tube (3), on which a centering nut (16) is screwed, and on the outer surface of the insulating tube (14) there are mounted fastening rings (19) the primary terminals (17) of the transformer, on which a shielding head (20) made of flexible insulating material is mounted symmetrically to the primary terminals (17) and the vertical axis, moreover, inside the insulating tube (14), below the lower end of the shielding head (20), there is a transversely mounted, horizontal insulating guide (10) of the stiffening metal tube (3), wherein in one of the walls of the metal tank (8) there is a permanently mounted connector (11), to the bottom of which the rear winding leads are connected, and in the base of the tank there are technological pouring holes (12) and the space between the primary winding coil (1) and the core (2) with a secondary winding (6) with walls of a metal tank (8) with a passageway with a space between a metal stiffening tube (3) and an insulating tube (14) of an insulating bushing (13) made of a uniform insulating material with a high elasticity coefficient, preferably silicone rubber

Description

Przedmiotem wynalazku jest napowietrzny przekładnik prądowy wysokiego napięcia przeznaczony do eksploatacji zwłaszcza w niekorzystnych warunkach atmosferycznych.The subject of the invention is an overhead high voltage current transformer intended for operation, especially in unfavorable weather conditions.

Znane sąz książki WNT 1986 r., pt. Przekładniki prądowe, autorzy: A. Koszmider, J. Olak, Z. Piotrowski, str. 189-190 konstrukcje napowietrznych przekładników prądowych z izolacjążywiczną lub żywiczno-porcelanową, przeznaczonych dla średnich napięć, w których izolację główną wewnętrzną i zewnętrzną stanowi żywica epoksydowa cykloalifatyczna. W praktyce izolację zewnętrzną stanowi też często izolator porcelanowy. W opisanej konstrukcji, pierścieniowe rdzenie z uzwojeniami wtórnymi znajdują się w górnej części przekładnika stanowiącej jego głowicę. Przekładnik jest zalewany żywicą epoksydową w dwu etapach. W pierwszym etapie wykonuje się izolację główną wewnętrzną, zalewając rdzenie z uzwojeniami wtórnymi i ich wyprowadzenia podczas gdy okna rdzeni pozostają nie zalane. Na górną powierzchnię odlewu nakłada się przewodzącą powłokę połączoną z potencjałem sieci. Przez okno zaekranowanych rdzeni przekłada się uzwojenie pierwotne i ponownie zalewa żywicą epoksydową, tworząc głowicę zewnętrzną narażoną na wpływy atmosferyczne. Zalane żywicą wyprowadzenia uzwojeń wtórnych głowicy wewnętrznej są umieszczone w izolatorze porcelanowym zamocowanym na podstawie stanowiącej skrzynkę z zaciskami wtórnymi przekładnika. Przestrzeń między odlewem żywicznym a Izolatorem porcelanowymjest wypełniona spejjalnąmasątworzącądylatajję.They are known from the WNT 1986 book, entitled Current transformers, authors: A. Koszmider, J. Olak, Z. Piotrowski, pp. 189-190 structures of outdoor current transformers with resin or resin-porcelain insulation, designed for medium voltage, where the main internal and external insulation is cycloaliphatic epoxy resin. In practice, the external insulation is often also a porcelain insulator. In the described construction, annular cores with secondary windings are located in the upper part of the transformer being its head. The transformer is filled with epoxy resin in two stages. In the first stage, the main internal insulation is made by flooding the cores with secondary windings and their terminals, while the windows of the cores remain unfilled. A conductive coating connected to the network potential is applied to the upper surface of the casting. The primary winding is passed through the window of the shielded cores and flooded again with epoxy, creating the outer head exposed to the weather. The resin-filled leads of the secondary windings of the inner head are placed in a porcelain insulator mounted on the base, which is a box with secondary terminals of the transformer. The space between the resin casting and the porcelain insulator is filled with a special molding mass that flies.

Wadą opisanego przekładnika napowietrznego jest pękanie żywicy epoksydowej, uszkodzenia Izolatorów porcelanowych z wyprowadzeniami uzwojeń wtórnych, niska odporność na prądy udarowe.The disadvantage of the described overhead transformer is cracking of the epoxy resin, damage to porcelain insulators with secondary windings, low resistance to impulse currents.

184 838184 838

Istota napowietrznego przekładnika prądowego wysokiego napięcia według wynalazku polega na tym, że na końcówki cewki uzwojenia pierwotnego umieszczonej w oknie rdzenia pierścieniowego z uzwojeniem wtórnym, umieszczonego wewnątrz metalowego zbiornika z pokrywą jest nasadzona rura metalowa usztywniająca z obejmą otwartą, na którą nasadzona jest rura izolacyjna przepustu izolacyjnego wyprowadzenia wysokiego napięcia zamocowana jednym końcem w pokrywie zbiornika metalowego, przy czym drugi koniec rury izolacyjnej jest zakończony zamocowanym w nim trwale denkiem wyposażonym w otwory technologiczne wylewowe oraz w otwór gwintowany, mocujący rurę metalową usztywniającą, na którąjest nakręcona nakrętka kontrująca, a na powierzchni końca rury izolacyjnej są osadzone pierścienie mocujące zaciski pierwotne przekładnika, na których jest osadzona symetrycznie do zacisków pierwotnych i osi pionowej przekładnika głowica osłonowa z materiału izolacyjnego, elastycznego. Ponadto na rurę izolacyjną, poniżej dolnego końca głowicy osłonowej jest nasadzona osłona izolacyjna, a na jej wysokości wewnątrz rury izolacyjnej jest umocowana poprzecznie, pozioma izolacyjna prowadnica metalowej rury usztywniającej. W jednej ze ścian metalowego zbiornika jest osadzone trwale przyłącze, do którego są dołączone wyprowadzenia uzwojenia wtórnego, a w podstawie zbiornika znajdują się otwory technologiczne wlewowe, przy czym przestrzeń między cewką uzwojenia pierwotnego, rdzeniem, uzwojeniem wtórnym a ściankami metalowego zbiornika drożną z przestrzenią między metalową rurą usztywniającą a rurą izolacyjną przepustu izolacyjnego wyprowadzenia wysokiego napięcia wypełnia jednolicie materiał izolacyjny, korzystnie kauczuk silikonowy.The essence of the high voltage overhead current transformer according to the invention consists in the fact that on the ends of the primary winding coil placed in the window of the ring core with a secondary winding, placed inside a metal tank with a cover, there is a metal stiffening pipe with an open clamp, onto which the insulating pipe of the insulating bushing is placed High-voltage connection fixed with one end in the cover of a metal tank, the other end of the insulating pipe ends with a bottom permanently fixed in it, equipped with technological pouring holes and a threaded hole, which fixes the metal stiffening pipe, on which the counter nut is screwed, and on the surface of the pipe end In the insulation insulation there are embedded rings that fasten the primary terminals of the transformer, on which a casing head made of flexible insulating material is mounted symmetrically to the primary terminals and the vertical axis of the transformer. Moreover, an insulating casing is placed on the insulating tube below the lower end of the casing head, and at its height inside the insulating tube a horizontal insulating guide of the metal stiffening tube is mounted transversely. In one of the walls of the metal tank there is a permanent connection to which the leads of the secondary winding are connected, and in the base of the tank there are inlet process openings, while the space between the primary winding coil, core, secondary winding and the walls of the metal tank is clear with the space between the metal pipe The stiffening pipe and the insulating pipe of the high voltage conduit bushing are uniformly filled with insulating material, preferably silicone rubber.

Wynalazek jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój podłużny napowietrznego przekładnika prądowego wysokiego napięcia, a fig. 2 - przekrój poprzeczny przez przepust izolacyjny wyprowadzenia wysokiego napięcia.The invention is illustrated by an embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows a longitudinal section of an overhead high voltage current transformer, and Fig. 2 shows a cross section through the insulating bushing of the high voltage lead.

Według wynalazku przekładnik prądowy posiada metalowy zbiornik 8 z pokrywą 9, w którym umieszczone jest uzwojenie pierwotne 1 przekładnika prądowego w postaci cewki wielozwojowej o kształcie kołowym umieszczonej w oknie rdzenia pierścieniowego 2 z zachowaniem dystansu izolacyjnego. Wytrzymałość mechaniczną cewki uzwojenia pierwotnego 1 zapewniają według wynalazku, elementy wzmacniające mechanicznie, w postaci nasadzonej najej końcówki rury metalowej 3 usztywniającej, z obejmąotwartą4. Na cewce uzwojenia pierwotnego 1 znajduje się ekran 5 połączony z jednym końcem uzwojenia pierwotnego. Uzwojenie wtórne 6 przekładnika jest nawinięte równomiernie na pierścieniowym rdzeniu 2, a na jego powierzchnię zewnętrznąjest nałożony ekran 7 połączony z potencjałem obudowy w postaci metalowego zbiornika 8 z pokrywą 9. W jednej ze ścian zbiornika metalowego 8 jest osadzone przyłącze 11, do którego są dołączone wyprowadzenia uzwojenia 6 przekładnika.According to the invention, the current transformer has a metal tank 8 with a cover 9 in which the primary winding 1 of the current transformer is placed in the form of a multi-turn circular coil placed in the window of the ring core 2 with an insulating distance. The mechanical strength of the primary winding coil 1 is provided according to the invention by mechanical reinforcement elements in the form of a metal stiffening tube 3 end attached to it, with an open clamp4. On the primary coil 1 there is a shield 5 connected to one end of the primary winding. The secondary winding 6 of the transformer is wound evenly on the annular core 2, and on its outer surface there is a shield 7 connected to the potential of the housing in the form of a metal reservoir 8 with a cover 9. In one of the walls of the metal reservoir 8 there is a terminal 11, to which leads are connected. windings 6 of the transformer.

Według wynalazku przepusty izolacyjne 13 wyprowadzenia wysokiego napięcia składają się z wewnętrznej metalowej rury usztywniającej 3 cewkę uzwojenia pierwotnego 1 i zewnętrznej rury izolacyjnej 14 szklano-epoksydowej zamocowanej jednym końcem do pokrywy 9 zbiornika metalowego 8. W podstawie zbiornika 8 znajdują się otwory technologiczne 12 wlewowe przystosowane do podłączenia rury, nie pokazanej na rysunku, z zaworem, przeznaczonej do wtłoczenia kauczuku silikonowego. Rura izolacyjna 14 jest zamknięta na drugim swym końcu metalowym denkiem 15 w postaci krążka wyposażonego w otwory technologiczne 21 wylewowe odpowietrzające. Ponadto w denku 15 znajduje się umieszczony centrycznie, współosiowo do otworu rury usztywniającej 3, gwintowany otwór 22, umożliwiający dokładne umiejscowienie cewki uzwojenia pierwotnego 1 względem rdzenia pierścieniowego 2. Położenie cewki uzwojenia pierwotnego 1 względem rdzenia 2 ustala się poprzez dokręcanie nakrętki kontrującej 16. W rurze izolacyjnej 14 poniżej denka 15, na wysokości końca głowicy osłonowej 20 znajduje się zamocowana poprzecznie do osi pionowej przekładnika pozioma prowadnica izolacyjna 10 stabilizująca cewkę uzwojenia pierwotnego 1 w rurze izolacyjnej 14. Po ustaleniu właściwego położenia cewki uzwojenia pierwotnego 1 względem obudowy zbiornika 8, denko skleja się z rurą izolacyjną 14. Na końcu rury izolacyjnej 14 znajdują się zamocowane na jej powierzchni zewnętrznej tworzące rodzaj obejmy pierścienie 19 mocujące zaciski pierwotne 17 przekładnika. Symetrycznie do listwy mocującej zaciski pierwotne 17 oraz do osi pionowej przekładnika, ko4According to the invention, the insulating bushings 13 of the high-voltage outlet consist of an inner metal stiffening tube 3 of the primary winding 1 and an outer insulating tube 14 of glass-epoxy fixed with one end to the cover 9 of the metal tank 8. In the base of the tank 8 there are process openings 12 adapted to connecting a pipe, not shown in the drawing, with a valve, intended for injection of silicone rubber. The insulating pipe 14 is closed at its other end with a metal disc 15 in the form of a disc, provided with technological openings 21 for venting spouts. Moreover, in the bottom 15 there is a threaded hole 22 located centrally, coaxial to the bore of the stiffening tube 3, which enables the exact positioning of the primary winding 1 coil in relation to the ring core 2. The primary winding 1 coil position in relation to the core 2 is determined by tightening the counter nut 16. In the pipe 14 below the bottom 15, at the height of the end of the shielding head 20, there is a horizontal insulating guide 10 fixed transversely to the vertical axis of the transformer, stabilizing the primary winding 1 coil in the insulating pipe 14. After determining the correct position of the primary winding 1 coil in relation to the tank 8 housing, the bottom is glued together with an insulating pipe 14. At the end of the insulating pipe 14, there are rings 19 fastening the primary terminals 17 of the transformer, fixed on its outer surface, forming a kind of clamp. Symmetrically to the strip mounting primary terminals 17 and to the vertical axis of the transformer, ko4

184 838 niee rury izolacyjnej 14 jest otoczony głowicą osłonową 20 z kauczuku. Poniżej dolnego końca głowicy osłonowej 20 na powierzchnię rury izolacyjnej 14 jest nasadzona osłona izolacyjna 18. Przestrzeń między rurą usztywniającą 3 a rurą izolacyjną 14 szklano-epoksydową przepustu izolacyjnego 13 jest drożna z przestrzenią między cewką uzwojenia pierwotnego 1 rdzeniem 2 i ściankami metalowego zbiornika 8 co zapewnia, że kauczuk silikonowy wprowadzony podciśnieniowo otworami technologicznymi 12 wlewowymi w podstawie zbiornika 8, wypełnia całą konstrukcję od podstawy zbiornika 8 do głowicy przepustu izolacyjnego 13 aż do ukazania się płynnego kauczuku w otworach technologicznych 21 denka 15. Zastosowanie kołowego kształtu cewki uzwojenia pierwotnego 1 przekładnika oraz rdzenia pierścieniowego 2 z równomiernie rozłożonym na nim uzwojeniem wtórnym, przy jednoczesnym wypełnieniu całości konstrukcji przekładnika elastycznym kauczukiem, zapewnia wysoką odporność na naprężenia powstające przy prądach zwarciowych.The insulation tube 14 is surrounded by a rubber shell 20. Below the lower end of the casing head 20, an insulating sheath 18 is placed on the surface of the insulating pipe 14. The space between the stiffening pipe 3 and the glass-epoxy insulating pipe 14 of the insulation bushing 13 is open with the space between the primary winding coil 1, core 2 and the walls of the metal tank 8, which ensures that silicone rubber introduced under vacuum through process openings 12 in the base of the tank 8, fills the entire structure from the base of the tank 8 to the head of the insulation bushing 13 until liquid rubber appears in the process openings 21 of the bottom 15. Application of the circular shape of the coil of the primary winding 1 of the transformer and the core ring 2 with a secondary winding evenly distributed over it, while at the same time filling the entire structure of the transformer with elastic rubber, it provides high resistance to stresses arising from short-circuit currents.

184 838184 838

A-AA-A

fig. 2fig. 2

184 838184 838

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 złPublishing Department of the UP RP. Circulation of 50 copies. Price PLN 2.00

Claims

Patent claim

An overhead high voltage current transformer containing a ring core with a secondary winding and a primary winding constituting one insulating cast, characterized in that the ends of the primary winding coil (1) are preferably circular in shape, placed in the window of the ring core (2) with the secondary winding (6), placed inside the metal tank (8) with the cover (9), there is a metal stiffening pipe (3) with an open clamp (4), on which an insulating pipe (14) of the insulation bushing (13) of the high-voltage outlet is mounted, fixed with one end in the cover ( 9) of the metal tank (8), with the second end of the insulating pipe (14) terminating in a permanently fixed bottom (15) equipped with technological pouring holes (21) and a threaded hole (22) fixing the metal stiffening pipe (3), on which the counter nut (16) is screwed, and on the outer surface of the end of the insulating pipe (14) there are fastening rings (19) primary clamps (17) of the transformer, on which is mounted symmetrically to the primary terminals (17) and the vertical axis, a casing head (20) made of flexible insulating material, moreover, inside the insulating tube (14), below the lower end of the casing head (20) , a horizontal insulating guide (10) of a metal stiffening pipe (3), with one of the walls of the metal tank (8) permanently embedded with a connection (11) to which the leads of the secondary winding are connected, and in the base of the tank there are inlet process openings ( 12) and the space between the primary winding coil (1), the core (2) with the secondary winding (6) and the walls of the metal tank (8), open with the space between the metal stiffening tube (3) and the insulating tube (14) of the insulation bushing (13) ), uniformly filled with an insulation material with a high modulus of elasticity, preferably silicone rubber.

* * *