Нерезонирующий однофазный автотрансформатор Советский патент 1938 года по МПК H01F27/34 H01F27/36 

Предметом изобретения настоящего авторского свидетельства является нерезонируюпдий (т. е. неспособный к опасным электрическим колебаниям при перенапряжениях) однофазный автотрансформатор с кольцевыми экранами и обмоткой, состоящей из двух параллельных ветвей, расположенной на двух сердечниках и имеющей ввод на середине одного из сердечников. В предлагаемом автотрансформаторе, с целью выполнения его нерезоннрующим как со стороны вводов, так и со стороны нейтрали, обмотки особым образом разделены, а отдельные части их расположены на разных сердечниках и снабжены экранами, соединенными с вводами высшего и низшего напряжений и с нейтралью.

Сущность изобретения поясняется схематическим чертежом, на котором предлагаемый автотрансформатор изображен в виде броневого и имеет четыре сердечника. Однако, он может быть выполнен и двухсердечниковым, стержневым.

Обмотка предлагаемого автотрансформатора состоит из двух параллельных ветвей и каждая ветвь разбита на четыре последовательно соединенные части, расположенные на двух сердечниках 7 и 2. Соединения между катушками показаны на чертеже пунктиром н образуют три перехода с сердечника на сердечник. Одна ветвь состоит из частей 3, 4, 5, 6, а другая-из частей 5, 4, 5 6. Точка 7 соединения частей 3 и 3 является вводом высшего напряжения (напри.мер, 380 кв}. Точки 8 и 6 частей 4 п 4 обмотки образуют ввод низшего напряжения (например, 220кй). Точки J6 и /б частей 6 и 6 обмотки являются нейтралью.

Между частями 3 и 5, нрилегающими к вводу высшего напряжения, и между следующими по порядку и расположенными на другом сердечнике частями 4 и 4 расположены экраны (емкостные кольца) 9 и 10, присоединенные к еводу высшего напряжения.

Конец части 4 (4), соединенный с ввОлТ ом низшего напряжения, экранирован кольцом /7 (//), имеющим потенциал ввода низшего напряжения. Начало третьей части 5 (5)

обмотки экранировано кольцом/2(/2), также имеющим потенциал ввода низaiero напряжения.

Со стороны нейтрали обмотка также экранирована кольцами 13 и 13.

В случае нейтрали, незаземленной I наглухо, могут быть ноставлены соединенные с нейтралью емкостные i кольца Н н 14 и со стороны концов третьих частей 5 и 5 обмоткн (если того требует расчет на „срез со стороны нейтрали).

Вследствие малой высоты и большой ширины катушек поперечный электростатический ноток .мал в сравнении с продольным, и внутри обмоток i емкостное расиределение напряжений i почти равномерно.i

Обозначим продольные емкости I между экранами - кольцами 9 - 13 IT 13 и лишенными экранов торцевыми нлоскостями частей 3-6 и 3-б | обмоток через|

Со

9-3. -9-3 -3-12,

10--4

4 -и

и т. д., где индексы при С означают промежутки между имеющими соответствующие обозначения кольцами и плоскостями частей обмоток. Так, например, емкость между кольцом 9 и плоскостью выходного витка катушки 3 обозначена через ем:кость между этой же плоскостью и кольцом 12-через Сз.2 и т. д,

Продольные емкости могут быть подобраны в предлагаемой конструкции автотрансформатора так, чтобы

12-5 11-6; С5 5: С5-13- и т. д. и кроме того так, чтобы

9-3 + 0-4 300-220

I г

-г- Сл

3-12-- -4---ll 2-5 + С 1 б 220-110

СГ:,ТйГсГТ; -

5-15-6-13

И т. д., где количественные соотношения взяты применительно к ци-фрам, проставленным на чертеже и юбозначающим потенциалы соответствующих точек и проводников. Градиенты в изоляции при этом

будут примерно равными между собой, т. е. наивыгоднейшими; в то же время емкостное распределение будет идентично индуктивному. Например, при падении на автотрансформатор со стороны линии высшего напряжения волны 3000 кв, на промежутки 9-3 и 3 -12 ляжет, практически примерно по 1500 кв, так как линия 220 кв (и, следовательно, точки 12, П, 5) заземлена через свое волновое сопротивление. Все напряжение ложится на участок обмотки, заключающийся между обеими линиями, так как па этом участке электростатическнй поток идет от липейпого конца обмотки к второй половине, поддерживая нужный потенциал в середине участка. Иначе, если не поддерживать нужного потенциала в середине первого участка, то вследствие емкостных утечек на корпус все нанряжение ляжет на первую половину участка и начнутся электрические колебания. То же относится и к части обмотки, лежащей между вводом 220 кв и нейтралью.

Предлагаемый автотрансформатор имеет ряд преимуществ перед известными нерезонирующими трансформаторами. Трансформатор Палуева требует сложного фигурного пштка вокруг обмотки. Трансформатор с шунтирующими емкостями требует введения большого количества конденсаторов, которых в предлагаемой конструкции нет. Наконец, трансформатор фирмы Вестингауз требует весьма широких катушек и должен быть обязательно броневым.

Предлагаемый автотрансформатор может быть не четырехсердечниковым и броневым, а двухсердечннковым и стержневым. Это дает системе гибкость, что весьма важно для нашего трансформаторостроения. Это нозволяет сохранить все преимущества стержневого трансформатора. При использовании предлагаемой системы расположения катушек и экранов автотрансформатор получается нерезонирующим, имея в то же время катушки, значительно более узкие, чем в броневых конструкциях, и не требуя никаких специальных сложныхустройств, кроме простых кольцевых экранов.

Предмет изобретения.

Нерезонирующий однофазный автотрансформатор с кольцевыми экранами и обмоткой, состоящей из двух параллельных ветвей, расположенной на двух сердечниках и имеюи1ей ввод на середине одного из сердечников, отличающийся тем, что, с целью получения автотрансформатора нерезонирующим как со стороны вводов, так и со стороны нейтрали, части обмотки, заключенные между отводами высшего и низшего напряжения, а также между вводом низшего напряжения и нейтралью, разделены пополам с расположением половин на разных сердечниках 7 и 2 и снабжены: а) вторая половина первой части, находящаяся на сердечнике 2, в начале и конце - двумя экранами, соответственно соединенными с вводами высшего и ннзп1его напряжения, б) первая половина второй части, располол енная па сердечнике / -экраном, соединенным с вводом низшего напряжения, и в) вторая ее половина, соединенная с нейтра.чью и расположенная на сердечнике 2, - экраном, приключенным к нейтрали.

/ / 3

14

II 1В

// V6