Высоковольтный трансформатор

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИЯЕТЕЛЬСТВУ и 838769(23) Приоритет 01 Е 19/00 01 Г 31/00 осударственмый комите СССР по делам изобретений и открытий(5 УДК 621. 314,222 (088, 8) та опубликования описания 1506.э ности и меИзобретение относится к электротехнике и может быть использованов высоковольтных трансформаторах собмотками в виде тороидальных катушеки кольцевыми магнитопроводами.Известен трансформатор напряжения, у которого высоковольтная обмотка выполнена из тороидальных катушек, которые размещены на изоляционном цилиндре и изолированы другот друга изоляционными кольцами, первичная неразъемная обмотка проходитчерез окна тороидальных катушек внутри изоляционного цилиндра и возвра-.щается через цилиндр за пределы тороидальных катушек 1 .Недостатком этого трансформатора напряжения является малая механическая прочность крепления обмотоквследствие того, что не предусмотрено крепление изоляционных цилиндров, и первичная обмотка внутриизоляционных цилиндров выполненаиз гибкого провода.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является трансформатор высокого напряжения,содержащий высоковольтную обмотку,выполненную в виде тороидальныхкатушек, размещенных на изоляционном цилиндре и изолированных друг от друга изоляционными кольцами; и низковольтную обмотку, расположенную в центрирующем изоляционном цилиндре. Низковольтная рамочная обмотка выполнена в виде металлических стержней, установленных в центрирующем цилиндре и соединенных гибкими кабелями, образующими лобовую и обратнуючасть каждого витка. Колонна кольцевых сердечников, несущих вторичные тороидальные обмотки, закреплена на опорной плите с отверстиями с помощью изоляционных цилиндров с фланцами )21.Данное устройство в режимном отношении может использоваться как высокопотенциальный разделительный, импульсный или преобразовательный трансформатор.Однако механическая прочность конструкции первичной обмотки и колонны сердечников недостаточна, Кроме того, рамочная форма первичной обмотки создает неоднородность электрического поля, что снижает эксплуатационную надежность устройства.Цель изобретения - повксплуатационной надежханической прочности крепления об. моток.Поставленная цель достигается тЕм, что высоковольтный трансформатср, содержащий колонну из кольцевых сердечников, несущих вторичные тороидальные обмотки и первичную обмотку, собранную из металлических стержней, установленных в центрирующем цилиндре, проходящем вдоль оси колонны сердечников и гибких кабелей, образующих лобовую и обратную часть каждого витка и опорную плиту с отверстиями, снабжен диэлектрическим опорным цилиндром с отверстиями, через которые проходят лобовые части первичной обмотки, и сегментным отрезком цилиндра с секторной пластиной, связывающей его основание с центрирующим цилиндром, при этом гибкие кабели веерообразно распределены по образующим сегментного отрезка цилиндра, который установлен на опорной плите. Для уменьшения влияния вихревых токов сегментный отрезок цилиндра установлен концентрично по отношению к колонне сердечников.Опорная плита и сегментный отрезок цилиндра с секторной пластиной выполнены из диэлектрика.На фиг.1 приведена электрическая схема трансформатора; на фиг,2 и 3 - трансформатор, общий вид с разрезами, на фиг,4 - то же, вид сверху.Трансформатор содержит низковольтную обмотку 1 с вводами 2 и 3 низкого напряжения, высоковольтную обмотку 4 выполненную в виде тороидальных катушек 5, расположенных на кольцевых сердечниках 6, выводы 7 и 8 высоковольтной обмотки, цилиндр 9, сегментный отрезок диэлектрического цилинцра 10 с секторной пластиной 11 с отверстиями 12, дугообразные зажимы 13, диэлектрический опорный цилиндр 14 с опорной плитой 15, опорно-изоляционный цилиндр 16. Низковольтная обмотка 1 собрана из металлических стержней 17 и гибких кабелей 18, связанных соединительными контактами 19 и 20, диэлектрическими дисками-сепараторами 21 и 22 с отверстиями, в которых укреплены металлические стержни 17. Тороидальные катушки размещены на центрирующем изоляционном цилиндре 23 в изоляционных ячейках, образованных опорными цилиндрами 24 и.изоляционными кольцами 25, скрепленными стяжками 26, Диэлектрический опорный цилиндр снабжен боковым отверстием 27, сквозь которое проложены гибкие кабели. Трансформатор помещен в жидкий или газообразный диэлектрик. устройство работает следующимобразом.К низковольтной обмотке 1 подводится через вводы 2 и 3 низкогонапряжения питающее первичное напряжение, и в тороидальных катушках5 высоковольтной обмотки 4 индуцируется высокое вторичное напряжение, которое передается в высоковольтную нагрузку через выводы 7 и8 высоковольтной обмотки. Цилиндр9 и диэлектрические диски-сепараторы 21 и 22 обеспечивают пространственную фиксацию металлических стержней 17 низковольтной обмотки 1, асегментный отрезок диэлектрическо го цилиндра 10 и дугообразные зажимы13 - механическую прочность и пространственную фиксацию гибких кабелей 18, исключают их перемещенияи создают этим надежную мекобмоточ О Ную электрическую изоляцию по отношению к тороидальным катушкам 5.Секторная пластина 11 создает жесткую портальную систему опорно-изолирующих элементов низковольтнойобмотки 1, цилиндра 9 и сегмент -ного отрезка цилиндра 10, а наличиеотверстий 12 в секторной пластине 11улучшает охлаждение трансформатора, Диэлектрический опорный цилиндр14 с диэлектрической опорной плитой 15 обеспечивают механическуюразвертку первичной обмотки и колонны сердечников, в диэлектрическойопорной плите 15 вихревые электрические токи не возникают,. и применен ние диэлектрика снижает вероятностьмежвитковых замыканий низковольтной обмотки 1. Центрирующий изоляционный цилиндр 23, опорные цилиндры 24 и изоляционные кольца 25 обес печивают пространственную фиксацию и внешнюю изоляцию тороидальныхкатушек 5, стя:кки 26 - прочностькрепления элементов высоковольтнойобмотки 4 трансформатора, Веерообразное расположение гибких кабелей18 низковольтной обмотки 1 на сегментном отрезке цилиндра 10 и секторной пластине 11 создает равномерное высоковольтное электрическое поле в зазоре между обмотками1 и 4 относительно высоковольтной обмотки 4.В предлагаемом трансформатореза счет жесткой портальной системы опорно-изолирующих элементовнизковольтной обмотки и веерообразного размещения гибких кабелейнизковольтной обмотки относительновысоковольтной обмотки существенно увеличена механическая прочность 60 низковольтной обмотки и улучшенораспределение электрических высоковольтных полей во внешней зоневысоковольтной обмотки. Применениедиэлектрической опорной плиты сни жает потери электрической энергии и838769 Формула изобретения Фиг. 1 уменьшает тепловой нагрев при работе трансформатора. 1. Высоковольтный трансформатор, содержащий колонну из кольцевых сердечников, несущих вторичные тороидальные обмотки и первичную обмотку, собранную из металлических стержней, установленных в центрирующем цилиндре, проходящем вдоль оси колонны сердечников и гибких кабелей, образующих лобовую и обратную часть каждого витка и опорную плиту с отверстиями, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения эксплуатационной надежности и механической прочности конструкции, он снабжен диэлектрическим опорным цилиндром с отверстиями, через которые проходят лобовые части первичной обмотки, и сегментным отрезком цилиндра с секторной пластиной, связывающей его основа.ние с центрирующим цилиндром, при этом гибкие кабели веерообразно распределены по образующим сегментного отрезка цилиндра, который установлен на опорной плите.2. Трансформатор по п.1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что сегментный отрезок цилиндра установлен концентрично по отношению к колонне кольцевых сердечников.3. Трансформатор по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ и й с я .тем, что опорная плита и сегментный отрезок цилиндра с секторной пластиной выполнены из диэлектрика. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Англии У 782299,20 кл, 38 2 Т 1956. 2, Авторское свидетельство СССР Р 608204, кл. Н 01 Р 31/00, 1974.838769 Фиг. 4 Составитель В, ЛисинТехред Ж. Кастелевич Корректор МКоста Редактор Л. Копецкая Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул,Проектная,4 Заказ 4451/77 Тираж 784 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий11 3035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5