Многослойная обмотка трансформатора

ОП ИСАНИЕИЗОВРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СфавтсммкСфцмапмстмчесммкреспублик875487(23) Приоритет Н О Г 27/32 Гееудерстеанеый каетет СССР ее дедам езебретеиеЯ в етармтвЯл,В . А . Выходцев , В . А . Зи нн ер , М . Ф . Матросов , Л . Фишлер"и Е . К . Яшенков а(54) МНОГОСЛОЙНАЯ ОБМОТКА ТРАНСФОРМАТОРА 1Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в трансформаторах с воздушным охлаждением.Известна многослойная обмотка трансформатора, содержащая главную3 и межслоевую изоляцию, выполненную из термореактивного материала, при этом главная изоляция, состоящая из боковой и торцовой частей, выполнена из слоистого материала и имеет форму тороида .1,Наличие термореактивной изоляции в такой обмотке позволяет повысить ее надежность и класс нагревостойкос 13 ти ее изоляции, однако выполнение главной изоляции из слоистого материала и в форме тороида характеризуется относительно высокой трудоемкос"20 тью изготовления обмотки, а при некоторых соотношениях радиального и аксиапьного размероа катушек такая обмотка практически невыполнима. Наиболее близкой к предлагаемому по технической сущности и достигаемо" му результату является многослойная обмотка трансформатора, содержащая главную изоляцию, состоящую из боко-вой и торцовой частей выполненных из слоистого материала, а также межслоевую изоляцию, причем межслоевая изоляция имеет увеличенную длину в торцовой зоне 2.Однако наличие слоистой изоляции снижает ее электрическую и механическую прочность, а следовательно, и надежность вследствие появления трещин между слоями изоляции особенно, при изменениях температуры. Такие трещины наиболее опасны в торцовой части главной изоляции, где линии ,напряженности электрического поля совпадают со слоями изоляции. Учитывая эту особенность слойстой изоляции, обмотки для повышения их надежности иэготавЛнвают с увеличенной толщиной главной изоляции в торцовойчасти, в аксиальном направлении, что приводит к увеличению габаритов обмоткиЦель изобретения повышение надежности и уменьшения габаритов обмотки за счет повышения механической и электрической прочности изоляции,Поставленная цель достигается тем, что в известной многослойной обмотке трансформатора, содержащей главную изоляцию, состоящую из боковой части выполненной из слоистого материала и торцовой части, а также межслоевую изоляцию, торцовая часть главной изоляции выполнена монолитной, а поверхность ее сопряжения с боковой частью главной изоляции выполнена ступенчатой, при этом межслоевая изоляция выступает за пределы изолированных витков на 0,05-0,95 толщины торцовой части главной изоляции.На Фиг. 1-4 изображена торцовая часть многослойной обмотки четырех исполнений поверхностей сопряжения разрез.Многослойная обмотка содержит вит-, ки 1 из изолированного проводника, образующие цилиндрические слои, между которыми расположена межслоевая изоляция 2, выполненная из термореактивного материала. Главная изоляция состоит из торцовой части 3, выполненной из неслоистого волокнистого материала и боковой части 4, выполненной из слоистого материала. Межслоевая изоляция 2 выступает за пределы изолированных витков 1 в аксиальном направлении на 0,05-0,95 толщины торцовой части 3 главной изоляции. Выполнение этого выступа меньше указанной нижней границы снижает надежность обмотки вследствие увеличения возможности пробоя по поверхности этого выступа в торцовой части 3 главной изоляции при максимальном напряжении между соседними слоями витков 1. Выполнение же величины этого выступа больше указанной верхней границы нецелесообразно, так как это может при" вести к возникновению пробоя торцовой части 3 главной изоляции в аксиальном направлении по трещинам, образование которых возможно в этом высту" пе или вдоль его поверхности при температурных изменениях в обмотке.Поверхность 5 сопряжения торцовой части 3 с боковой частью 4 главной ,изоляции, образованных соответственно из неслоистого волокнистого и сло 1 истого материалов, выполнена увеличивающейся к торцу обмотки. Выполненйеповерхности 5 такой формы значительно снижает возможность возникновениятрещин по этой поверхности, так какона выполнена ступенчато, а в случаепоявления трещин, длина пути возмож"ного разряда увеличивается.При работе трансформатора по вит О кам 1 протекает электрический ток,величина которого изменяется с изменением нагрузки трансформатора. Сизменением величины тока изменяетсяи температура обмотки. Температурныеизменения вызывают механические напряжения в изоляции из-за различныхтемпературных коэффициентов линейно-го расширения материалов, примененных в конструкции обмотки. Однакопри этих изменениях температура, атакже и при нагревах и охлаждениях вовремя изготовления и транспортировкиобмотки торцовая часть 3 главной изоляции выдерживает возникающие механические напряжения без появления трещин, Это обеспечивается тем, что неслоистый волокнистый термореактивныйматериал (например однонаправленноестекловолокно) может накладываться 30на обмотку более плотно, в том числев зоне, граничащей с проводниками обмотки и в зоне, граничащей с проводниками обмотки и в зоне сопряжениясо слоистым материалом. Граница раздела наполнителя и связующего в неслоистом материале раздроблена и необразует плоскостей, и силы, возникаю 1 цие в элементарных поверхностях раздела наполнителя и свяэующегося в этомслучае равномерно распределены и взаимно компенсируют друг друга, чтоспособствует сохранению монолитностиизоляции. Результаты испытаний этих обмоток 45 свидетельствуют о том,что температурные коэффициенты линейного и объемного расширения слоистого и неслоистогоматериалов имеют величину одного порядка и весьма близки. Выступание 5 О межслоевой изоляции за пределы изолированных витков на 0,05-0,95 толщиныторцовой изоляции также повышаетэлектрическую и механическую прочность обмотки, вследствие исключения 55 вероятности распространения трещинв слоистом материале до поверхноститорца обмотки из-за ограничения неслоистым материалом,5 875487Выполнение обмоток такой конструкции позволяет повысить их надежность ф и, кроме того, уменьшить габариты обмотки на 10-1 57 по сравнению с известным. 5 Формула изобретения Горец айат фи ВНИИПИ Заказ 9358/79 Тираж 787 Подписное илиал ППП "Патент", г.ужгоро оектная,4 1. Многослойная обмотка трансформатора, содержащая главную изоляцию, состоящую из боковой части, выполненной из слоистого материала и торцовой части, а также межслоевую изоляцию, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности и уменьшения габаритов обмотки за счет повышения механической и электрической прочности изоляции, торцоваячасть главкой изоляции выполнена монолитной, а поверхность ее сопряжения с боковсй частью главной изоляции выполнена ступенчатой.2, Обмотка по п,1, о т л и ч а ю -щ а я с я тем, что хежслоевая изоля, ция выступает на 0,05-0,95 толщиныо торцовой части главной изоляции.Источники иы 4 ормации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент Великобритании 91256078,кл, Н 01 Г 27/32, 1971.2. Патент Великобритании Р 321,166,кл. Н 01 Г 27/32, 1973;