Высоковольтный трансформатор Советский патент 1981 года по МПК H01F27/29 

1

Изобретение относится к области электротехники, в частности к малогабаритным высоковольтным трансформаторам на рабочее напряжение 20 кВ и более, содержащим секционированную обмотку и применяемым в приборах с высоковольтными блоками и в телевизионной аппаратуре.

Известны малогабаритные трансформаторы, содержащие ферромагнитный сердечник, на котором установлен каркас, первичную (низковольтную) обмотку и вторичную высоковольтную обмотку 1.

Иедостаточно высокое рабочее напряжение высоковольтной обмотки обусловлено конструкцией обмотки и размещением высоковольтного вывода, который, как правило, выполнен в крайней секции каркаса, что вызывает концентрацию напряженности электрического поля в зоне вывода вблизи ферромагнитного сердечника. При напряжении свыше 20 кВ становится необходимым выполнение толстостенных каркасов и удаление высоковольтного вывода от сердечника, что в большинстве случаев выполнить невозможно без увеличения габаритов.

Известен малогабаритный высоковольтный трансформатор строчной развертки, сот,ержащий сердечник из ферромагнитного материала, секционированный перегородками каркас, обмотку низкого напряжения и обмотку высокрго напряжения с последовательно соединенными секциями обмотки 2. Высоковольтный вывод известного

трансформатора выведен из крайней секции высоковольтной обмотки.

Недостаточно высокое рабочее напряжение высоковольтной обмотки обусловлено крайним расположением высоковольтного

вывода.

Целью изобретения является расширение диапазона рабочих напряжений высоковольтной обмотки в сторону высоких напряжений и, как следствие, повышение надежности их работы.

Поставленная цель достигается выполнением высоковольтной обмотки с нечетным количеством секций, расположением первой и второй секций в крайних секциях

каркаса, попарным размещением секций обмотки в следующей последовательности: 2-я - 3-я секции, 6-я - 7-я секции, 10-я - 11-я секции, 14-я - 15-я секции, 13-я - 12-я секции, 9-я - 8-я секции и 5-я-4-я

секции и намоткой во взаимно противоположном направлении четных и нечетных секций высоковольтной обмотки.

На фиг. 1 изображена схема расположения и соединения секций высоковольтной обмотки; на фиг. 2 - продольное сечение трансформатора. Малогабаритный высоковольтный трансформатор состоит из секций 1-15 высоковольтной обмотки 16, расположенной в каркасе 17, секционированном перегородками 18. Каркас 17 установлен на сердечнике 19. Низковольтная обмотка 20 расположена на сердечнике 19. Секции 1 и 2 обмотки 16 расположены в крайних секциях каркаса 17. Остальные секции обмотки 16 размещены попарно в следующей последовательности: секции 2-3, секции 6-7, секции 10- И, секции 14-15, секции 13-12, секции 9-8 и секции 5-4. Обмотки нечетных секций 1, 3, 5, 7, 9, И, 13 и 15 намотаны в одну сторону, а обмотки четных секций 2, 4, 6, 8, 10, 12 и 14 намотаны в другую, противоположную сторону. Соединения начал каждой пары секций (2-3, 4-5, 6-7, 8-9, 10-11, 12-13, 14-15) выполнены через отверстие 21 в нижней части перегородок 18 каркаса 17. Концы секций соединяются с внешней стороны каркаса 17. Секции последовательно соединены в последовательности их номеров (1-15) в соответствии со схемой (фиг. 1), так, что начало секции 1 имеет нулевой потенциал по отнощению к сердечнику 19, а конец секции 15, имеющий максимальный потенциал, выведен в центре каркаса 17 в точке максимального удаления от сердечника 19. Трансформатор работает следующим образом. При подключении обмотки 20 к источнику питания на секциях 1-15 возникает высокое напряжение, при этом напряжение на начале секции по отношению к сердечнику 19 трансформатора равно нулю. Напряжение на концах секций 1 и 2 минимально и равно общему напряжению на высоковольтной обмотке, деленному на число секций. Напряжение на концах промежуточных секций 3-15 постепенно увеличивается по мере приближения к центральной секции 15. 30 На конце секции 15 напряжение Максимальное по отношению к сердечнику 19 и расстояние с обеих сторон конца секции 15 до сердечника максимальное. Выполненный описанным образом трансформатор имеет высокое рабочее напряжение до 70-100 кВ при высокой надежности работы высоковольтной обмотки при прочих равных габаритах трансформатора в целом в сравнении с используемыми в настоящее время трансформаторами. Расширение диапазона рабочих напряжений до 100 кВ позволит использовать предлагаемый трансформатор для испытаний изоляции кабельных изделий в процессе производства высоковольтных конденсаторов и т. н. Формула изобретения Высоковольтный трансформатор, содержащий ферромагнитный сердечник, монолитный секционированный перегородками каркас, обмотку низкого напряжения и обмотку высокого напряжения с последовательно соединенными секциями, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона рабочих напряжений, количество секций высоковольтной обмотки выполнено нечетным, первая и вторая секции расположены в крайних секциях каркаса, а остальные секции обмотки размещены попарно в последовательности 2-3, 6-7, 10- И, 14-15, 13-12, 9-8, 5-4, при этом обмотки четных и нечетных секций намотаны во взаимно противоположном направлении. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Сапол ников А. В. Конструирование трансформаторов. Госэнергоиздат, М., 1952, с. 69. 2.Патент Японии № 47-2189, кл. 56В 13, 1972.