SU815778A1 - Трансформатор - Google Patents

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в высоковольтных трансформаторах во всех областях их применения.

Известен трансформатор напряжения, у которого высоковольтная обмотка выполнена из тороидальных катушек, которые размещены на изоляционном цилиндре и изолированы одна от другой изоляционными кольцами т. е. первичная обмотка, неразъемная из нескольких витков провода, проходит через окна тороидальных катушек внутри упомянутого изоляционного цилиндра и возвращается через изоляционный цилиндр за пределами тороидальных катушек. Кольцевой магнитопровод в тороидальных катушках полностью изолирован от высоковольтной обмотки [ 1 ].

Недостатком этого трансформатора является низкая электрическая прочность изоляции высоковольтных тороидальных катушек, вызванная тем, что отсутствие электрического контакта кольцевого магнитопровода и высоковольтной обмотки приводит к разнопотенциальности магнитопровода и обмотки и к воздействию на изоляцию во2 круг магнитопровода удвоенного напряжения высоковольтной обмотки.

Известен также трансформатор высокого напряжения, содержащий вторичную обмотку, выполненную в виде изолированных ₅ многослойных тороидальных катушек, у которых кольцевой магнитопровод соединен контактом с одним витком внутреннего слоя тороидальной катушки, тороидальные катушки помещены в изоляционные ячейки на центрирующем изоляционном цилиндре, 10 а первичная обмотка выполнена в виде металлических стержней. Нижний вывод вторичной обмотки заземлен. Вывод от внешнего слоя обмотки всех тороидальных катушек выполняет роль высоковольтного вывода [2].

Недостатками известного устройства' является то, что самая низковольтная тороидальная катушка должна быть изолирована от заземленных частей трансформатора на полное собственное рабочее напряжение, а 2Q внешняя изоляция самой высоковольтной тороидальной катушки должна быть обеспечена по отношению к первичной обмотке на полное номинальное напряжение высоковольтной обмотки трансформатора.

Цель изобретения — повыше ше надежности и уменьшение габаритов.

Поставленная цель достигает :я тем, что внутренний слой обмотки нижней тороидальной катушки соединен с внутренним слоем последующей катушки, отвод внешнего слоя которой соединен с отводом внешнего слоя верхней катушки, а второй вывод высоковольтной обмотки подключен к внутреннему слою средней катушки, внешний слой которой соединен с отводом внутреннего слоя расположенной над ней катушки.

На фиг. 1 изображена электрическая схема трансформатора; на фиг. 2 — трансформатор, общий вид с разрезами.

Трансформатор содержит низковольтную обмотку 1 с присоединительными контактами 2 и 3, высоковольтную обмотку 4 в виде нескольких тороидальных катушек 5, которые снабжены кольцевым магнитопроводом ,6 и многослойной обмоткой 7. Низковольтная обмотка 1 проходит через центры окон тороидальных катушек 5. Высоковольтная обмотка 4 снабжена изолированным высоковольтным выводом 8 и выводом 9 к заземленной нейтрали. Кольцевой магнитопровод 6 соединен контактом 10 с одним витком первого внутреннего слоя многослойной обмотки 7 тороидальной катушки. Внешний слой обмотки 7 одной тороидальной катушки И снабжен длинным высоковольтным кабельным отводом 12, проведенным вдоль более высокопотенциальных тороидальных катушек 5 и присоединенным к отводу 13 от внешнего слоя обмотки 7 наиболее удаленной тороидальной катушки 5. Перемычка 14, соединяющая наиболее низкопотенциальную тороидальную катушку 5 и тороидальную катушку 11, выполнена с усиленной электрической изоляцией. Остальные тороидальные катушки 5 соединены между собой так, что отвод 13 внешнего слоя обмотки 7 тороидальной катушки 5 присоединен к менее потенциальной тороидальной катушке, а отвод 15 от кольцевого магнитопровода 6 изнутри многослойной обмотки 7 присоединен к более высокопотенциальной тороидальной катушке. Отвод 15 изнутри многослойной обмотки 7 выполнен с электрической изоляцией на полное рабочее напряжение тороидальной катушки 5. Внешняя изоляция тороидальной катушки 11 выполнена усиленной путем применения более электропрочного диэлектрика с учетом действия на нее более высокого напряжения по сравнению с внешней изоляцией тороидальных катушек 5, высоковольтный кабельный отвод 12 выполнен с учетом действия на него суммарного напряжения двух тороидальных катушек 5.

Трансформатор работает следующим образом.

Через присоединительные контакты 2 и 3 низковольтной обмотки 1 к трансформатору подводится питающее первичное напряжение Первичный ток индуцирует в обмотках 7 тороидальных катушек 5 вторичное напряжение, которое передается в сеть нагрузки по высоковольтному выводу 8. Вывод 9 заземленной нейтрали сети нагрузки замыкает цепь тока высоковольтной обмотки 4. Внешняя изоляция тороидальной катушки 1Ί испытывает воздействие повышенных напряжений со стороны самой высоковольтной обмотки 4 испытывает воздействие напряжения четырех тороидальных катушек, т. е. уменьшенное по сравнению с собственным напряжением высоковольтной обмотки 4.

В связи с осуществлением отвода высокого напряжения из глубины верхних тороидальных катушек и вывода высокого напряжения от средней тороидальной катушки высоковольной обмотки, более равномерно изменяется высоковольтное электрическое поле вдоль высоковольтной обмотки, понижаются напряженности его в продольной изоляции, в результате этого повышается надежность электрической изоляции и, при равных прочих условиях, уменьшаются габариты и масса трансформатора, так как имеется возможность уменьшить или исключить высоту опорной изоляции трансформатора.

Claims (2)

1. (54) Трансформатор Цель изобретени  - повыше ше надежности и уменьшение габаритов. Поставленна  цель достигает :  тем, что внутренний слой обмотки нижней тороидальной катушки соединен с внутренним слоем последующей катушки, отвод внешнего сло  которой соединен с отводом внешнего сло  верхней катушки, а второй вывод высоковольтной обмотки подключен к внутреннему слою средней катушки, внешний слой которой соединен с отводом внутреннего сло  расположенной над ней катушки. На фиг. 1 изображена электрическа  схема трансформатора; на фиг. 2 - трансформатор , общий вид с разрезами. Трансформатор содержит низковольтную обмотку 1 с присоединительными кон тактами 2 и 3, высоковольтную обмотку 4 в виде нескольких тороидальных катушек 5, которые снабжены кольцевым магнитопроводом ,6 и многослойной обмоткой 7. Низковольтна  обмотка 1 проходит через центры окон тороидальных катушек 5. Высоковольтна  обмотка 4 снабжена изолированным высоковольтным выводом 8 и выводом 9 к заземленной нейтрали. Кольцевой магнитопровод 6 соединен контактом 10 с одним витком первого внутреннего сло  многослойной обмотки 7 тороидальной катушки. Внешний слой обмотки 7 одной тороидальной катушки 11 снабжен длинным высоковольтным кабельным отводом 12, проведенным вдоль более высокопотенциальных тороидальных катушек 5 и присоединенным к отводу 13 от внешнего сло  обмотки 7 наиболее удаленной тороидальной катушки 5. Пере.мычка 14, соедин юща  наиболее низкопотенциальную тороидальную катушку 5 и тороидальную катушку 11, выполнена с усиленной электрической изол цией. Остальные тороидальные катушки 5 соединены между собой так, что отвод 13 внешнего сло  обмотки 7 тороидальной катушки 5 присоединен к менее потенциальной торойдальной катушке, а отвод 15 от кольцевого магнитопровода 6 изнутри многослойной обмотки 7 присоединен к более высокопотенциальной тороидальной катушке. Отвод 15 изнутри многослойной обмотки 7 выполнен с электрической изол цией на полное рабочее напр жение тороидальной катушки 5. Внешн   изол ци  тороидальной катушки 11 выполнена усиленной путем применени  более электропрочного диэлектрика с учетом действи  на нее более высокого напр жени  по сравнению с внешней изол цией тороидальных катушек 5, высоковольтный кабельный отвод 12 выполнен с учетом действи  на него суммарного напр жени  двух тороидальных катушек 5. Трансформатор работает следующим образом. Через присоединительные контакты 2 и 3 низковольтной обмотки 1 к трансформатору подводитс  питающее первичное напр жение Первичный ток индуцирует в обмотках 7 тороидальных катушек 5 вторичное напр жение , которое передаетс  в сеть нагрузки по высоковольтному выводу 8. Вывод 9 заземленной нейтрали сети нагрузки замыкает цепь тока высоковольтной обмотки 4. Внешн   изол ци  тороидальной катушки Ы испытывает воздействие повышенных напр жений со стороны самой высоковольтной обмотки 4 испытывает воздействие напр жени  четырех тороидальных катушек, т. е. уменьшенное по сравнению с собственным напр жением высоковольтной обмотки 4. В св зи с осуществлением отвода высоJ Q Q напр жени  из глубины верхних тороидальных катушек и вывода высокого напр жени  от средней тороидальной катушки высоковольной обмотки, более равномерно измен етс  высоковольтное электрическое поле вдоль высоковольтной обмотки, понижаютс  напр женности его в продольной изол ции, в результате этого повышаетс  надежность электрической изол ции и, при равных прочих услови х, уменьшаютс  габариты и масса трансформатора, так как имеетс  возможность уменьшить или исключить высоту опорной изол ции трансформатора . Формула изобретени  Трансформатор, содержащий .соковольтную обмотку с выводами, нижний из которых заземлен, выполненную в виде изолированных тороидальных многослойных катушек, расположенных на кольцевых сердечниках и образующих цилиндрическую колонну, внутри которой в изол ционном цилиндре укреплена низковольтна  петлеобразна  первична  обмотка, причем внутренний слой каждой катушки гальванически соединен с сердечником, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности и уменьшени  габаритов, внутренний слой обмотки нижней тороидальной катушки соединен с внутренним слоем последующей катушки, отвод внешнего сло  которой соединен с отводом внешнего сло  верхней катушки, а второй вывод высоковольтной обмотки подключен к внутреннему слою средней катушки , внешний слой которой соединен с отводом внутреннего сло , расположенной над ней катущки. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент Англии № 782299, кл. 38, 21 Т, 1956.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 674109, кл. Н 01 F 31/00, 1977.