Обмотка индукционного устройства Советский патент 1984 года по МПК H01F27/28 

1 Изобретение относится к электротехнике, в частностиу к трансформаторостроению и может найти применение в трансформаторах и реакторах, преимуще венно высоковольтных с термореактивной изоляцией и воздушным охлаждением Известна многослойная обмотка, кото рая содержит слои витков обмоточного лровоча и межслоевую изоляцию и про- .питанную компаундом корпусную изолягоп вьшолненную из ленточного материала шириной более высоты обмотки. Корпусная изоляция этой обмотки расположена на ее внутренней и наружной боковых поверхностях и на торцах. Слои такой изоляции расположены парал лельно поверхности обмотки . Ленточны изоляционный материал корпусной изоляции на внутренней боковой поверхнос ти, а также и межслоевой изоляции; об мотки намотан соосно со слоями витков обмоточного провода. На нарухяой боко вой поверхности эта изоляция выполнена из полосок ленточного материала, подученного поперечной разрезкой лент и наложением их на торцы обмотки и на ее наружную боковую поверхность. Корпусная изоляция такой обмотки имеет один стык, имеющий в радиальном резрезе обмотки зубчатую форму и расположенный на наружной боковой поверхности обмотки. Такая обмотка на внутренней боковой поверхности и на ее торцовой части у внутренней боковой поверхкости имеет наименьшее число . Выступа ющие за пределы витков сЖ)И межслоевой изоляции на торцовой части обмотки загнуты к ее наружной боковой поверхности, где слои корпусной изоляции име ют дополнительное утолщение из-ва пер крытия между собой. На месте этого утолщения корпусная изоляшет имеет на большее число слоев, что увеяичивает габариты обмотки tH , Недостатками такой обмотки являются ее относительно низкая надежность и увеличенные габариты вследствие неравномерного расположения слоев и неравномерной толщины корпусной изоляци вдоль ее поверхности. Существенными недостатками обмотки являются также относительно высокая трудоемкость и сложность технож)гии ее заготовления, что препятствует поцучению высоконадежных обмоток и стабильности их характеристик. Производство такой oftvioTKH требует примене792ния специального относительного спожко- го оснащения, Очень сложным является в данной конструкции обмотки обеспечение необходимой надежности корпусной изоляции у мест пропуска через нее выводов обмотки. На внутренней боковой поверхности большая ширина ленты препятствует уплотнению изоляции этих мест, а на наружной боковой поверхности ецепленность разрезанных полосок лент с частью ленты, размешенной на внутренней боковой поверхности обмотки, также препятствует юс плотном;/ расположению у выводов. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности, Бьшолняемой функции и досткгаемому результату является многослойная цилиндрическая обмотка, имеющая слои витков обмоточного провода, межслоевую изоляцию и корпусную изоляцию, расположенну:о на внутренней и наружной боковвк частях, а также на торцовьк частях обмотки. Корпусная изо- ляшш такой обмотки, размещенная на брковьк частях, выполнена из ленточного материала, намотанного соосно со слоями витков обмо7:очного провода, а корпусная яахггляция на торцовых частях обмотки вьшога ена из неслоистого материала. Между боковыми и торцовыми частями корпусной изоляции выношены кольцеобразные ступенчатые счъыси. Стъжи расположены в горшэвой зоне, за пределами слоев обмоточного провода в аксиальном направлении. Поверхность стыка имеет ступенчатую форму, и эта поверхность р.аспоЖ)Жена по нап завлению напряженности электрического поля в изоляции или с ней небольшой угол. Вьшоды от внутреннего слоя обмоточного п ювода этой обмотки пропущены через корпусную изс ляш1Ю и через торцо ю - перпендикулярно к ней, а от наружного слоа - раздели:в корпусную изолнаию в направлении намотки витков обмо.гочного провода. Выводы непосредственно от КОН1ЮВ обмотки пропущены через корпусную изоляцию, а после этого размешены на поверхности корпусной ИЗО1ШЦИИ, где ОКИ снабжены дополните,щэной изоляцией t2 7 . Известная обмотка отличаечх я недостаточно высокой надежностью и увели - ченными га&ритами, вследствие расположения поверхности ступенчатого стыка медсду ее торцовыми и боковыми частямк ло направленшо электрического поля, а также вследствие пропуска вьгоооа через торцовую изоляцию перпендикулярно к лей. В этом случае поверхность контактирования вьшода с корпусной изоляцией минимально возможная, что повыша ет вероятность вознигаювения трещин вдоль этой поверхности, которая направл на вдоль силовых линий поля. Такая повьшенная вероятность возншшозаения трещин имеется также в зоне ступенчато го стыка разнородных слоистого и неслоистого материалов. Все это снижает надежность такой обмотки и заставляет повьщ1ать ее габариты для обеспечения необходимых качественных показателей. обмотки. Целью изобретения является повышени надежности и уменьщение габаритов обмотки индукционного устройства путем выравнивания электрической прочности и толщины корпусной изоляции вдоль по верхности обмотки. Поставленная цель достигается тем, что в обмотке индукционного устройства содержащей витки обмоточного провода и корпусную изоляцию, имеющую боковы части, вьшолненные из ленточного материала, слои которого намотаны соосно с витками обмоточного провода, и торцовые части, образующие с боковыми частями кольцевые ступенчатые стыки, а также вьтоды, пропущенные через кор пусную изоляцию, торцовые части корпусной изоляции выполнены из слоев лен точного материала в виде подутороида, охватывающего торец обмотки, при этом каждьхй слой ленточного материала торцовой части концами состыкован с соответствующим слоем ленточного материала боковых частей корпусной изоляции, а выводы пропущены вдоль стыка корпус ной изоляции. На фиг. 1 изображена обмотка индук ционного устройства, разрез; на фиг. 2 и 3 - возможные варианты конструкции обмотки трансформатора. Обмотка 2 на магнитопроводе 1 закреплена на трансформаторе с помощью устройства 3 для ее крепления, снабжен ного металлическими заземленными але ментами (фиг. 1). Обмотка содержит корпусную изоляцию, состоящую из двух торцовых 4 и двух боковых 5 частей, а также межслое вую изоляцию 6, расположенную между СЛО51МИ витков обмоточного провода 7. Корпусная изоляция вьшоянена из ленточ ного материала, в данном сдучае из сл1о динитовой ленты на стекловолокнистой подложке, расположенного слоями вдоль поверхности корпусной изоляции, и пропитана эпоксидным компаудом с ангидридным отвердителем. Одна из боковых частей 5 корпусной изоляции размещена на внутре1шей боковой поверхности 8, а другая - на наружной боковой поверхности 9 обмотки. Каждая торцовая часть 4 расположена на торцах 10 и на боковых поверхностях 8 и 9. Каждая торцовая часть 4 образует с боковыми частями 5 стыки 11, имеющие вид кольцеобразной ступенчатой поверхности. Изоляционная лэнта на участках торцовой части 4 корпусной изоляции обмотки, расположенных на торинх 1О обмотки, имеет радиальное направление, а на участках, расположенных да боковых поверхностях 8 и 9 о&мотки, - акс 1альное направление. Изоляционная лента частей 5 коряусной вволяции расположена витками в цилиндрических слоях, соосных со слоями витков обмоточного провода 7. Торцовая часть 4 корпусной изоляции оформлена в виде полутороида, охватывающего торцовые витки обмоточного провода 7. Изоляционная лента каждого слоя торцовой части 4 у стыка 11 расположена на боковых поверхностях 8 к 9 и размещена перпендикулярно к изоляционной ленте соответствукшего слоя боковых частей 5. Взаимно перпендикулярны также и кромки этих лент. В гводы 12 от внутренних слоев 7 и вывод 13 от наружных слоев витков 7 пропущены через стыки 11 корпусной изоляции 5 по радиальному сеченгао обмотк. На выводы 12 и 13 наложена дополнительная изоляция 14, которая предохраняет от пробоя с этих выводов 12 и 13 на торцы слоев витков проЪода 7 и обеспечивает дополнительное заполнение пустот в местах неплотного прилегания с корпусной изоляцией. В зависимости от конструктивных особен - костей трансформатора выводы 12 и 13 при прохождении через корпусную изолядшо 5 могут быть размещены так, что ег© частя на нарухсной поверхности корпусной изоляции 5 по сравнению с его частями на внутренней поверхности могут бьпъ ближе к торцам 10, как у вывсГ да 13 на фиг. 3, или далыяе от них, как у выводов 12 и 13 на фиг. 2. Конструкция обмоп:ка по варианту на фиг. 2 отличается от конструкции по варианту на фиг. 3 еще тем, что макси10мальная длина ее наружного слоя боковой изоляции меньше чем у внутреннего слоя. В обмотке по варианчу на фиг. 3 наоборот. Это выполнено соответстчутощим размещением поверхности стыка в этих вариантах конструкции, показанных на фиг. 2 и 3. При напряжении обмотки IG кВ число слоев изоляционной ленты может быть равно21 и одинаково вдоль боковых поверхностей во всех частях 4 и 5 корпусной изоляции. Этш обеспечивается выпопнение толшинзы изоляции с большей равн ииерностью, чем в известных устройВследетвие вьшрлнения стыков в корпусной изоляции вдоль боковой поверхности обмотки достигается равнолрочностль корпусной изоляции вдоль всей поверхности обмо-пси. При этсяи обеспечиБаетса необходимая электрическая прочност изоляции обмотки по отношению к магнитопроводу. 1, к устройству 3 для крепления О&.10ТКЙ 2, устройство 3 от сгы ков 11 значительно отдалено, а электрическое поле между витками проводника 7 и магнитоприводом направлено поперек кольцеобразных ступенчатых стьшов 11. Размещение выводов 12 и 13 вдоль кольдао)азного ступенчатого стыка 11 по радиальному сечению обмотки, т.е. по направлению изоляционной ленты в слоях в торцовой части 4, позволяет плотно наложить на них ленты торцовой части 4, что выравнивает размещени слоев изоляции в этой части и обеспечивает необходимую надежность в этой зо-не. Размещение части 12 от внут ренних слоев его витков провода 7 тopцc«v4 этих слоев и корпусной изопя9цией обеспечивает необходимый уровень изоляции этой части вывода по отношению к заземленным частям трансформатора за счет корпусной изоляции, которая является общей для витков провода 7 и этой части вьшода 12. Вьшолнение выступа корпусной изоляции, размещенного на торце обмотки 10 над час-гью вывода 12, позволяет пропустить этот вывод 12 под корпусной изоляцией, а вьшолнение этой части вывода из проводниковой ленты - уменьщить высоту этогю выступа. Такое выполнение вьгоода 12 и корпусной изоляции позволяет уменьшить габариты обмотки и трансформатора гсри сохранении их надежности. Размещение дополнительной изоляНИИ 14 между торцами слоев витков 7 и выводов 12 обеспечивает необходимый уровень электрической прочности между выводом 12 и витками 7. Размещение дополнительной изоляции 14 на вьшоды 12 и 13 в зоне стыков 11 обеспечивает Л5 чалее заполнение пустот в углах ступеней стьжов 11. При этом корпусные изоляции обмотки могут быть выполнены из слюдинистовой ленты со стекловолокнистой подложкой, пропитанной термореакТ1шньш связующим на эпоксидной основе. Предлагаемое устройство обеспечивает поБыщение надежности и уменьшение габаритов путем выравнивания распределения слоев вюрпуснсй изоляции обмотки во всех ее частях, включая поверхности над выводами. При этом достигается равенство числа слоев изоляции корщгсной Т13ОПЯЦИИ ПО каждой боковой поверхности, включая и торцовые зоны.

/

ОБМОТКА ИЦДУКЦЮННОГО УСТРОЙСТВА, содержащая витки обмоточного провода и корпусную изоляцию, имекадую боковые части, вьшолненные из ленточного материала, слои которого намотаны соосно с витками обмоточного провода, н торцовые части, офазукзщяе с боковыми частями кольцевые ступенчатые стыки, а также выводы, пропущенные через корпусную изоляцию, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и уменьшения габаритов путем выравнивания электрической прочности и толщины корпусной изоляции вдоль поверхности обмотки, торцовые части корпусной изоляции выполнены из слоев ленточного материала в виде поду тороица, охватывающего торец обмотки, яри этом каждый слой ленточногх матеi риала торцовой части концами сос-лыкован с соответствующим слоем ленточноО) го материала боковых частей корпуснсЛ изоляции, а выводы пропущены вдоль стыка корпусной изоляции.

Фиг. 2

J

I

/

rut.3

и