Трансформатор высокого напряжения

; (22) Заявлено 17.0 с присоединением (23) Приоритет 51) И. Кл.Н 01 Р 19/00 Н 01 Р 31/00 24705/24 0 осудлрственный комитетСовета Министров СССРпо делам изобретенийн открытий 43) Опубликовано 45) Дата опублик 8,Бюллетень И. Маркеева 73) Заявите ТРАНСФОРМАТОР ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ из нескольких витков ез окна тороидальных ого изоляционного цирез изоляционный цито ои альных катмотка - нераэьемна я овода - проходит чер тушек внутри упомянут ндра ц возвращается че ндр за пределами Изобретение относится к электротехнике высокихнапряжений и. может использоваться ввысоковольтных импульсных, преобразовательиых, силовых и испытательных трансформаторах, применяемых для энергопитания различных высоковольтных электротехнических устройств,Известны высоковольтные трансформаторысо стержневой конструкцией магнитопровода,с концентрическим расположением первичной ивторичной обмоток относительно стержней магиитопровода и разными способами.распределе-.ния высокого, напряжения по электрическойизоляцииНедостатком таких высоковольтных стер.жневых трансформаторов является большаятрудоемкость изготовления (шихтовка магнитопровода, прессовка обмоток), Смена обмотокили их частей требует полной разборки трансформатора . с расшихтовкой магцитопровода.Механические нагрузки в элементах конструк. ции велики.Наиболее близок к предлагаемому изобретению трансформатор напряжения, у котороговысоковольтная обмотка выполнена из тороидальных катушек, которые размещены на изоляци ином цилиндре и изолированы одна от .другой изоляционными кольцами; первичная лц д Уб пек 2.Недостатком этого трансформатора напряжения является малая механическая прочностькрепления обмоток вследствие .того, что непредусмотрено крепление изоляционных.цилин 1 О дров ц первичная обмотка внутри упомянутыхизоляционцых цилиндров выполнена из гибкого провода.Цель изобретения - повышение механи.ческой и электрической прочности, улучшениеохлаждения,1 . Для этого устройство снабжено диэлектрическими дискамй-сепараторами, дополнительным. цилиндром, опорной плитой с отверстиями,опориымц цилиндрами, изоляционными кольцами, скрепленными диэлектрическими стяжками, гибкими кабелями, основание изоляционного цилиндра выполнено с отверстиями, пер.вичцая обмотка выполнена в виде металлических стержней, соединенных электрически гибкимц кабелями, закреплена диэлектрическимидисками-сепараторами в изоляционных цилин.Б драх, жестко закрепленных основаниями наопорной плите с отверстиями, которые совмещены с отверстиями изоляционных цилиндров,тороидальные катушки размещены в ячейках,образованных опорными цилиндрами и изоляционными кольцами, ца цент 11 ирующем иэоляционцом цилиндре, жестко укрепленном конЯцентрично с дополнительным цилиндром, в котором размещены металлические стержни и .изолированные кольца скрепчецы диэлектрическими стяжками, которые раэмецц.цы с наружной стороны опорных цилиндров так, что осн остяжек одной ячейки смещены относительностяжек соседних ячеек.С целью лучшего охлаждения опорные цилиндры имеют отверстия.На фцг. 1 дана электрическая схема предлагаемого трансформатора высокого напряжения; на фиг. 2 изображен трансформатор высокого напряжения, вид сбоку; ца фиг, 3 . -то же, поперечный разрез.Трансформатор высокого напряжснця содср.жит первичцую обмотку 1, проходящую ц цец- дтре цилицдрической вторичной обмотки 2, входные клеммы 3 и 4 первичной обмотки, выводы5 и 6 вторичной обок, причем первичнаяобмотка 1 содер,ит металлические стержни 7,которые па раллел ьно н роходят внутри изол яциоцного цилиндра 8 и соединены цоследовательно с гибкцмц кабелями 9 с помощью электрических контактов 10, а гибкие кабели 9проходят через изоляционный цилиндр 1. Изоляционные цилиндры 8 и 11 снабжены у основания фланцами, жестко укреплены па опорнойплите 12 и совмещены с ее отверстиями. Вторичная обмотка 2 состоит цз тороцдальпых катушек 13, через окна которых проходит изоляционный цилиндр 14, жестко укрепленный коццентрично с изоляционным цилиндром 8 наопорной плите 12. Каждая тороидальцая катуш- э 5ка 13 находится в ячейке, образованной внутренним опорным цилиндром 15, наружцым опорным цилиндром 16 снабженным боковыми отверстиями, и изоляционными кольцами 17, которые по наружной стороне снабжены отверстиями, через которые проходят диэлектрические 4 остяжки 18, Диэлектрические стяжки 18 однойячейки смещены относительно диэлектрическихстяжек 18, скрепляющих соседние ячейки. Металлические стержни 7 проходят через отверстия в диэлектрических дисках - сепараторах19, имеющих также свободные отверстия. Трансформатор высокого напряжения размещен вгазообразном или жидком изоляционном диэлектрике,Трансформатор высокого напряжения ра 5 оботает следующим образом.Переменное напряжение электропитания первичной обмотки 1 подводится к входным клеммам 3 и 4. Высокое напряжение вторичцоц оомотки 2 индуцируется в каждой торондальцой катушке 13, суммируется за счет их последовательного соединения и снимается с высо.ковольтного вывода 5 и низковольтного вывода 6. Металлические стержни 7 обладают нысокой механической црочносгью н хорошо охлаждаются благодаря восходящему двикщию изоляцноцного диэлектрика в вертцкальцом канале изоляционного цилиндра 8. Гибкие кабели 9 и разьемные электрические контакты 1 О обес. печивают множество вариантов соединения вит. ков первичной обмотки. Крепление изоляционного цилиндра 11 на опорцой плите 12 обеспечивает пространственную фиксацию гцбких кабелей 9. Изоляционный цилиндр 14 выполняет роль продольной изоляции вторичной обмотки 2 и центрирует ячейки, образованные опорными цилиндрами5 и 16 и изоляционными кольцами 17 которые обеспечива)от вцешцюю электрическую изоляцию,тороидальных катушек 13 и защищают их от больших механических на. грузок. Диэлектрические стяжки 18 скрепляют ячейки в одну механически прочную конструкцию. Цилиндрический канал между изоляционными цилиндрами 8 и 14, заполненный изоляционцым диэлектриком, повышает электрическую прочность главной изоляции между первичной обмоткой 1 и вторичной обмоткой 2. Диэлектрические диски-сепараторы 19 простраствеццо фиксируют металлические стержни 7, обеспечивают между ними изоляционные зазоры ц пропускают через имеющиеся отверстия изоляционный диэлектрик для охлаждения. Боковые отверстия в изоляционных цилиндрах 16 обеспечивают охлаждение тороидальных катушек 13,Сравнительные испытания предлагаемого трансформатора с известнымц показали высокую механическую прочность конструкции и электрическую прочность изоляции ца выходных напряжениях до нескольких сотен киловольт, хорошее охлаждение первичной обмотки и надежный теплоотвод от вторичной обмотки. Статические и динамические нагрузки на элементы конструкции трансформатора невелики. Применецие разборной первичной обмотки и легкосъемных тороидальных. катушек позволяет изменить выходные параметры трансформатора изменением числа витков первичной обмотки, изменением числа катушек или заменой на катушки с другимчислом витков. Использование трансформатора в качестве импульсного обеспечивает трансформацию импульсов до напряжений нескольких сотен киловольт длительцостью от 1 О до 100 мсек, причем искажения формы прямоугольных импульсов не превышают 5%,Форлула изобретения1. Трансформатор высокого напряжения, содержащий вторичную обмотку, выполненную в виде тороидальиых катушек, размещенных ца изоляционном цилиндре и изолированных одца от другой изоляционными кольцами, и первичцую обмотку, расположенную в изоляциоцных цилиндрах, отличающийся тем, что, с целью повышения механической и электрической прочности и улучшения охлаждения, устрой. ство снабжено диэлектрическими дисками-сепараторами, дополнительным цилиндром, опорной плитой с отверстиями, опорными цилиндрами, изоляционными кольцами, скрепленными диэлектрическими стяжками, гибкими кабелями, основание изоляционного цилиндра выпол608204 ат Составитель В.Мясниковаехред О. Луговая Корректор И. Рокси ираж 960 Подписное едактор Л. Гр аказ 2808/35 ннико та Министров СССткрытийнаб., д. 4/5ул. Проектная, 4 ударствениого комитета Сов но делам изобретен ий и о 35, Москва, Ж.35, Раушская1 ПП а Патент,. г, Ужгород,ОНИИПИ нено с отверстиями, первичная обмотка выполнена в виде металлических стержней, соединенных электрически гибкими кабелями, закреплена диэлектрическими дисками-сепараторами в изоляционных цилиндрах, жестко закрепленных основаниями на опорной плите с отверстия ми, которые совмещены с отверстиями изоляционных цилиндров, тороидальные катущки раз. мещены в ячейках, образованных опорными цилиндрами и изоляционными кольцами, на центрирующем изоляционном цилиндре, жестко укрепленном концентрнчно с дополнительным цилиндром, в котором размещены металлические стержни и изолированные кольца скреплены диэлектрическими стяжками, которые ризмеще.ны с наружной стороны опорных цилинлров так, что оси стяжек одной ячейки смещены относи.тельно стяжек соседних ячеек.2. Трансформатор по п. 1, отличпюцнйся 5тем, что, с целью лучшего охлаждения, опорные цилиндры имеют отверстия.Источники информации, принятые ио внимание при экспертизе:1. Федченко И. К. Техника высоких напри.1 и жений, Киев; Госиздат технической литерату.ры УССР, 1963.2, Патент Англии782299, кл. 38(2) Т,1956.