Высоковольтный трансформатор-выпрямитель

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 3(51) Н 05 Н ЗОБРЕТЕНЕТЕЛЬСТВУ ИСА ВТОРСИО ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(56) 1. Авторское свидетельство СССРР 546128, кл. Н 05 Н 5/00, 1976.2. Гапонов В. А Грищенко А. И.Жуковский С. С. и др, Выпрямтельна напряжение 500 кВ и ток нагрузки10 А. Препринт ИЯФ 74-11, Новосибирск1974 (прототип).(54)(57) 1. ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР-ВЫПРЯМИТЕЛЬ, содержащий трехфазный трансформатор с пространственно-симметричным магнитопроводом,секционированную вторичную обмотку,секции которой состоят из двух катушек с экранами, секционированныевентильные блоки, несущую изоляционную конструкцию и высоковольтныйввод, расположенные в сосуде, заполненном электроиэоляционной средой,о т л и ч а ю щ и й с я тем, чтоЯО 845745 с целью упрощения конструкции и обслуживания установки и увеличениядолговечности секций вторичной обмотки, катушки каждой секции .закреплены внутренними сторонами на разомкнутом металлическом кольце, соединяющем внутренние выводы катушек,металлические кольца состыкованыс изоляционными кольцами посредствомканавок и выступов и образуют тринесущие конструкции вокруг стержнеймагнитопроводов, наружные выводыкатушек гибкими выводами подсоединены к выпрямительным блокам, образующим три независимые от креплениякатушек конструкции, установленныена изоляционных трубах. 2. Трансформатор-выпрямитель по п. о т л и ч а ю щ и й с я тем,что,с целью уменьшения габарита установки, высоковольтный ввод выполнен в виде кабельного ввода и расположен внутри по крайней мере одной изоляционной трубы, на которой закреплены выпрямительные блоки в виде кабельного ввода.Изобретение относится к высоковольтным источникам питания и можетбыть использовано в ускорительнойтехнике в качестве источника ускоряющего напряжения для ускорителейпрямого действия, а также для лабораторных и промышленных целей,Современные трансформаторы-выпрямители на выходное напряжение до2 МВ выполняются в виде конструкций,объединяющих в едином герметичномкотле, заполненном электроизоляционной средой, трансформатор с экранированными обмотками, выпрямительныеблоки и опорные изоляторы. Высокоенапряжение выводится наружу черезвысоковольтный ввод от специальнойвысоковольтной камеры, объединяющейвыводы всех выпрямительных блокови обмоток 1 . В известной конструкции вторичная обмотка и, соответственно выпрямительные блоки выполнены не секционированными, что приводит к неравномерному распределениюнапряжения по элементам, главнымобразом, за счет неблагоприятногораспределения поперечных емкостныхтоков между выпрямительными блокамии соседними элементами конструкциив котле.В более совершенных конструкцияхв тор ич ные об мот ки и выпрямитель ныеблоки секционируют, при этом обеспечивается более равномерное распределение напряжения как по высоте,так и по азимуту.Известен высоковольтный трансформатор-выпрямитель 2содержащийтрехфазный трансформатор с пространственно-симметричным магнитопроводом, секционированную вторичную обмотку, секции которой состоят из двух катушек с экранами, секционированные вентильные блоки, несущуюизоляционную конструкцию и высоковольтный ввод, расположенные в сосуде, заполненном электроизоляционнойсредой.Известная конструкция являетсясложной, прежде всего, по числу конструктивных элементов, выполняющих функции соединения элементов между собой. Кроме того, посколькунесущей конструкцией являются полки этажерки, скрепленные с шестью стойками, опорной. трубой и катушками, замена отдельных элементов в случае выхода иэ строя предполагает полную разборку конструкции. Следует также отметить, что жесткое крепление секций вторичной обмотки к полкам на выводных концах-кронштейнах не может обеспечить высокой степени соосности секций относительно первичной обмотки, что приводит к уменьшению , электрической прочности промежутка ,между первичной и вторичной обмотками. В режиме короткого замыкания(например, при пробое в ускорительной трубке) на секции действуют осе-,вые силы, стремящиеся при жесткомкреплении оторвать наружные выводыот полок,Целью изобретения является упрощение конструкции и обслуживания установки, увеличение долговечностисекций вторичной обмотки и уменьшение габарита установки.Указанная цель достигается тем,что катушки каждой секции закреплены внутренними сторонами на разомкнутом металлическом кольце, соединяющем внутренние выводы катушек, 15 металлические кольца состыкованы сИзоляционными кольцами посредствомканавок и выступов и образуют тринесущие конструкции вокруг стержнеймагнитопроводов, наружные выводы 20 катушек гибкими выводами подсоединены к выпрямительным блокам, образующим три независимые от креплениякатушек конструкции, установленныена изоляционных трубках. Кроме того,высоковольтный ввод выполнен в видекабельного ввода и расположен внутри по крайней мере одной изоляционной трубы, на которой закрепленывыпрямительные блоки в виде кабельного ввода.На фиг. 1 представлен поперечныйразрез трансФорматора-выпрямителя;на фиг. 2 - вертикальное сечениекатушек вторичной обмотки изоляционной трубы с кабельным вводом иукрепленными на ней выпрямительнымиблоками.Высоковольтный трансформатор-выпрямитель содержит трехфазный трансформатор, состоящий из магнитопро вода 1, первичной обмотки 2 и вторичной обмотки 3, разделенной насекции 4, электрически связанныемежду собой через выпрямительныеблоки 5 и высоковольтный ввод б, 45 размещенные в сосуде 7, заполненномизолирующей средой, например, смесьюгазов (75 й 2 + 25 602) под давлением.Первичная обмотка 2, расположенная на магнитопроводе 1 со сторонывысокого напряжения, закрыта разрезанным экраном 8, защищающим пер:вичную обмотку от йовреждений прислучайных пробоях основного газового зазора 9. Секции 4 установленыодна на другую через изоляционныекольца 10, Соосность сборки обеспечивается впадинами 11 на изоляционныхкольцах 10 и соответствующими выступами 12 на металлическом разрезном 60 кольце 13, На каждом кольце 13 зеркально установлены по две катушки 14тарельчатой формы. Концы катушек,расположенные на их внутреннем диаметре (условно не показаны), под соединены к кольцу 13.Выпрямительный блок 5 закрепленсредне 1 точкой на градиентном кольце 15 изоляционной опорной трубы 16,являющейся несущим элементом опорнойколонны, и с помощью гибких выводов17 подсоединен к наружным выводамкатушек 14,Соединение средних точек выпрямительных блоков осуществлено с помощью колец 18, закрепленных на изоляционных трубках 16 через кольца 15. 10Расположение изоляционных трубвыбрано таким, что выпрямительныеблоки 5 находятся в зазоре междусекциями 4 вторичной обмотки 3 иградиентным кольцом 18 и позволяет 15производить замену блоков при снятыхкольцах 18 без разборки других элементов трансформатора-выпрямителя,Изоляционная опорная труба 16 спомещенным внутрь кабелем 19 обра-зует высоковольтный кабельный ввод,,распределение высокого напряженияпо которому сформировано градиентными кольцами 18. Число кабельных вводов может быть равным числу изоляционных труб..Такое исполнение трансформаторавыпрямителя позволяет упроститьего конструкцию за счет сокращениячисла конструктивных элементов путесовмещения их функций, упроститьоперации замены его отдельных элементов за Счет исполнения независимыми друг от друга конструкцией вторичной обмотки и выпрямительных блоков, а также уменьшить его габаритза счет совмещения высоковольтноговвода с .несущим элементом опорнойколонны. При этом время на замену,например, вышедших из строя во вреэксплуатации выпрямительных блоковтрансформатора-выпрямителя, по экспертным оценкам сократится с 24 до8 ч. Уменьшение же габарита и сокращение числа конструктивных элементоведет к экономии материалов (например, стали углеродистой около550 кг, стали нержавеющей 100 кг,оргстекла 100 кг),845745 МР Составитель Е. МедведАристова Техред Ж,Кастелевич орректор В. Гирняк к Заказ б одписное 5 лиал ППП "Патент", г. Ужгород,оектная 587/3 Тираж 843 ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д