Индукционный аппарат Советский патент 1992 года по МПК H01F27/34 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к производству мощных силовых трансформаторов.

Известен индукционный аппарат, например трансформатор, содержащий активную часть, установленную в баке, который имеет верхнюю и нижнюю части, разделенные разъемом, На стенке бака установлен магнитный экран, состоящий из ряда вертикальных шунтов, расположенных в верхней части вверх от разъема и соосно им - в нижней части вниз от разъема бака, а под концами шунтов установлена медная шина, концы которой электрически соединены с баком.

Недостатком известной конструкции является наличие зазоров в зоне разъема бака между вертикальными шунтами в верхней и нижней частях бака, Магнитный поток из шунтов выпучивается в стенку бака и за счет этого в ней возникают вихревые токи, которые вызывают нагревы и потери, достигающие а ряде случаев больших значений, превышающих нормируемые значения, причем наличие медной шины под концами вертикальных шунтов практически не изменяет магнитный поток на поверхности бака.

Наиболее близким к предлагаемому является индукционный аппарат, например трансформатор, содержащий активную часть, установленную в баке, который разделен на верхнюю и нижнюю части фланцевым разъемом. На внутренних поверхностях стенок бака расположены пакеты горизонтальных и вертикальных шунтов. Горизонтальный пакет шунтов выполнен из магнитного материала и установлен напротив зазора между верхними и нижними вертикальными шунтами так, что вертикальные шунты и горизонтальный пакет образуют магнитный экран, перекрывающий разъем бака.

Однако известное устройство имеет ряд недостатков: наличие промежутков между верхними и нижними вертикальными шунтами; в местах перехода из вертикальных шунтов в горизонтальные направление магнитного потока не совпадает с направлением прокатки в горизонтальных шунтах; наличие углов (выступов), направленных внутрь трансформатора. Все это обусловливает нарушения магнитной связи между пакетами шунтов, искажения электрического поля, приводит к возникновению вихревых токов и, в конечном счете, к завышению потерь электроэнергии в стенках бака. Кроме того, конструкция известного трансформатора нетехнологична, так как при установке верхней части бака на нижнюю в

результате отсутствия доступа к месту расположения пакетов шунтов в районе разъема невозможно проконтролировать взаимоположение шунтов, т.е. обеспечить

заданное перекрытие и зазоры. Этот недостаток, видимо, предопределил тот факт, что известное устройство не нашло применения в трансформаторостроении.

Целью изобретения является снижение

потерь электроэнергии и обеспечение технологичности конструкции индукционного аппарата, преимущественно трансформатора.

Поставленная цель достигается тем, что

в индукционном аппарате, преимущественно трансформаторе, содержащем активную часть, установленную в баке, который разделен фланцевым разъемом на верхнюю и нижнюю части и снабжен на внутренней

поверхности стенок пакетами горизонтальных и вертикальных шунтов, перекрывающих разъем, стенки верхней и нижней части бака в зоне разъема смещены одна относительно другой в горизонтальной плоскости,

горизонтальные шунты размещены на стенке части бака, выступающей внутрь так, что вертикальные шунты перекрывают горизонтальные шунты, причем в зоне перекрытия все шунты закреплены на внутренней стенке бака, выступающей наружу.

На фиг. 1 схематично показаны активная часть и бак трансформатора с установленными на его стенках пакетами шунтов; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1 (расположение

шунтов); на фиг. 3 - узел t на фиг. 1 (крепления шунтов к стенке бака); на фиг. 4 и 5 - варианты установки шунтов в уступ, образованный смещением стенок.

Индукционный аппарат, преимущественно трансформатор, содержит активную часть 1, расположенную в баке 2, который разделен фланцевым разъемом 3 на верхнюю 4 и нижнюю 5 части.

На внутренних поверхностях стенок верхней 4 и нижней 5 частей бака 2 установлены пакеты вертикальных 6 и горизонтальных 7 шунтов, перекрывающих разъем 3 Пакеты горизонтальных шунтов 7 введены в

уступ 8, образованный смещением стенок бака 2 (фиг, 1, 4, 5). На фиг. 1, например, уступ образован смещением стенок верхней 4 и нижней 5 частей бака 2 в месте их разъема; на фиг. 4 и 5 показаны другие варианты.

Горизонтальные шунты 7 перекрыты пакетами вертикальных шунтов 6, которые устанавливаются на поверхность стенки, выступающей внутрь бака 2, например на стенку верхней части 4. Вертикальные шунты 6 фиксируются (прижимаются) с наружной стороны бака 2 на стенке, выступающей наружу, например на нижней части 5.

Узел крепления шунтов (фиг. 3) представляет собой прижимное устройство в виде скобы 9, состоящей из винта 10, про- ходящего через отверстие в стенке бака 2, и хомута 11, охватывающего прижимную деталь 12, выполненную в виде трубы, пленки и т.п. Описанная конструкция крепления шунтов позволяет фиксировать их с наруж- ной стороны и освобождать в случае снятия верхней части бака.

Предлагаемый индукционный аппарат собирают в следующей последовательности;

-устанавливают вертикальные шунты 6 на стенку верхней части 4 бака 2, а горизонтальные шунты 7 - на стенку нижней части 5;

-устанавливают активную часть 1 трансформатора в нижнюю часть бака;

-устанавливают элементы 9,12 крепления шунтов с зазором (между прижимной деталью 12 и горизонтальными шунтами 7), достаточным для смещения внутрь бака концов вертикальных шунтов 6 при посадке верхней части бака на нижнюю;

-устанавливают верхнюю часть бака на нижнюю, при этом вертикальные шунты 6 перекрывают разъем 3 и ложатся на гори- зонтальные шунты 7;

-осуществляют контроль взаимоположения шунтов 6 и 7 через смотровые люки на баке;

-закрепляют шунты, выбирая зазор с помощью винта 10 и хомута 11, охватывающего прижимную деталь 12;

-окончательно контролируют через смотровые люки правильность сборки и крепления.

Индукционный аппарат функционирует следующим образом.

Магнитный поток рассеяния, создаваемый обмотками и отводами активной части аппарата, попадает на поверхность гори- зонтальных 7 и вертикальных 6 шунтов, установленных на верхней 4 и нижней 5 частях

бака 2. За счет малого магнитного сопрот ив- ления шунты канализируют магнитный поток в направлениях напряженности магнитного поля. Часть потока канализируется горизонтальными шунтами между стержнями или фазами трансформатора, другая часть потока канализируется вертикальными шунтами между верхней и нижней частями обмоток. Отсутствие воздушных зазоров в вертикальных шунтах в районе разъема и наличие в этой зоне горизонтальных шунтов позволяет существенно снизить потери в баке от вихревых токов, вызываемых магнитным полем и, соответственно, снизить нагревы.

Таким образом, изобретение позволяет обеспечить надежную магнитную связь между пакетами шунтов в индукционном аппарате и тем самым снизить потери электроэнергии в нем, а также обеспечить технологичность конструкции путем надежного сочленения шунтов в месте разъема с последующей их фиксацией с наружной стороны бака

Формула изобретения Индукционный аппарат, преимущественно трансформатор, содержащий активную часть, установленную в баке, который разделен фланцевым разъемом на верхнюю и нижнюю части и снабжен на внутренней поверхности стенок пакетами горизонтальных и вертикальных шунтов, перекрывающих разъем, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь электроэнергии и обеспечения технологичности конструкции, стенки верхней и нижней части бака в зоне разъема смещены друг относительно друга в горизонтальной плоскости, горизонтальные шунты размещены на стенке части бака, выступающей наружу, а вертикальные шунты размещены на стенке части бака, выступающей внутрь так, что вертикальные шунты перекрывают горизонтальные шунты, причем в зоне перекрытия все шунты закреплены на внутренней стенке бака, выступающей наружу.

Использование: электротехника, силовые трансформаторы или реакторы, шунты на баке. Сущность изобретения: устройство содержит активную часть 1 и бак 2 с разъемом 3. Стенка 4 верхней части бака и стенка 5 нижней части бака в зоне разъема смещены одна относительно другой в горизонтальной плоскости., Горизонтальные шунты 7 размещены на стенке бака 5, выступающей наружу, вертикальные шунты 6 - на стенке бака, выступающей внутрь. Вертикальные шунты перекрывают в зоне разъема горизонтальные шунты 7. Все шунты закреплены на стенке бака прижимным устройством. 5 ил. сл с