ТРАНСФОРМАТОР ТОКА ДЛЯ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ Советский патент 1928 года по МПК H01F40/06 

Обычно, при конструировании трансформаторов тока применяют, по возможности, малое число ампервитков, чем достигается поддерживание в допустимых пределах электродинамических сил отталкивания, которые могут при коротких замыканиях чрезвычайно увеличиться, при этих условиях трансформатор тока может считаться надежно выдерживающим замыкание накороткое. В виду этого применялась относительно большая масса железа, так как, несмотря на желательную мощность, насыщение должно быть небольшим, во избежание получения больших токов при холостой работе, недопустимо повышающих пределы погрешностей.

По данным автора: при применении кольцеобразного железного сердечника и кольцеобразной обмотки высокого напряжения, продетых, как это уже известно, друг в друга под прямым углом, электродинамические силы действуют чисто центрифугально, при чем прочность трансформатора тока относительно их столь же высока, как и при однопроводных трансформаторах тока, снабженных кольцеобразным сердечником.

В предлагаемом трансформаторе число ампервитков делается настолько высоким, чтобы вес железа был приблизительно равен или был меньше веса меди обмотки высокого напряжения. Благодаря высокому числу ампервитков достигается уменьшение погрешностей относительно передачи фаз или же уменьшение поперечного сечения железа, или то и другое. В данном случае имеется в виду последнее. При этом предполагается применение очень хорошей изоляции обмотки высокого напряжения от сердечника и от обмотки низкого напряжения.

На фиг. 1 чертежа изображен частично наружный вид и частично разрез в плоскости обмотки высокого напряжения одной формы выполнения; на фиг. 2 - соответствующий разрез в плоскости, перпендикулярной к первой, и наружный вид сердечника низкого напряжения несущего обмотку и на фиг. 3 - внешний вид второй формы выполнения.

Согласно фиг. 1 и 2, обмотка высокого напряжения h, составленная из нескольких витков, образует кольцеобразную петлю w. Последняя окружена бумажной изоляцией р, состоящей из обмотанных вокруг петли w бумажных слоев и имеющей в том месте, где поддерживающий вторичную обмотку железный сердечник e окружает первичную обмотку (он расположен в перпендикулярной к ней плоскости), такую большую толщину, при которой этой изоляцией заполняется все отверстие железного сердечника. Затем бумажная изоляция уменьшается симметрично по обеим сторонам до того места, где расположены выводы высокого напряжения h, с целью обеспечить достаточное охлаждение обмотки. Для предупреждения радиального перехода напряжения от слабее изолированных частей обмотки к железному сердечнику, в оставшемся пустом промежутке бумажной изоляции помещается седловидный щиток s из многократно сложенных толстых слоев бумаги или т.п. изолирующего материала, форма которого соответствует эквипотенциальным поверхностям напряжения. Изоляция p пропитана маслом или иным жидким, но впоследствии отвердевающим изолирующим веществом. Можно также поместить весь трансформатор тока в масле. Укрепление трансформатора производится при помощи привинченных к железному сердечнику угольников а. Обмотка w высокого напряжения поддерживается при этом сердечником е, так как ее изоляция плотно заполняет отверстие сердечника.

Трансформатор тока, согласно фиг. 3, предназначен исключительно для масляной изоляции и, соответственно этому, помещен в непоказанном на чертеже масляном резервуаре. В этом случае изоляция p′, непосредственно окружающая обмотку w высокого напряжения, имеет равномерную и небольшую толщину, но зато внутри отверстия сердечника расположены несколько изолирующих щитков i, i′ состоящих из наложенных друг на друга и перекрываемых внахлестку слоев бумаги или т.п. Между внешней стороной сердечника е и обмоткой w высокого напряжения расположен щиток, изолирующий материал S, который представляет собою сложенную слоями бумагу или т.п. Для того, чтобы напряжение не могло переходить, между обоими щитками, в местах стыка, на провод высокого напряжения w надеты манжеты m из того же изолирующего материала, как и другие щитки. Расположение и назначение всех этих изолирующих щитков состоит в том, что они (придерживаясь, по возможности, конфигурации эквипотенциальных поверхностей) многократно прерывают слой масла и, таким образом, значительно повышают общую сопротивляемость пробиванию.

1. Трансформатор тока для высокого напряжения, снабженный высоковольтной обмоткой, продетой сквозь кольцевой железный сердечник под прямым углом к последнему, на каковой сердечник наложена низковольтная обмотка, и имеющий настолько высокое число ампервитков высоковольтной обмотки, что вес железа приблизительно равен или меньше веса меди, характеризующийся тем, что высоковольтная обмотка w (фиг. 1 и 2) снабжена изоляцией р из расположенных, по возможности, по эквипотенциальным поверхностям тонких слоев бумаги, заполняющих целиком отверстие сердечника и численно уменьшающихся по направлению к месту присоединения выводов высокого напряжения h, в незаполненную часть кольцевого пространства каковой обмотки вставлен щиток из изолирующего материала S, изогнутый по форме кольцевого пространства (фиг. 1 и 2).

2. Видоизменение охарактеризованного в п. 1 трансформатора, отличающееся тем, что между железным сердечником и высоковольтной обмоткой помещены изогнутые сообразно форме кольцевого пространства изолирующие щитки i и i′, перекрывающие друг друга внахлестку и состоящие из слоев бумаги.