Трансформатор Советский патент 1982 года по МПК H01F27/18 H01F27/22 

(5) ТРАНСФОРМАТОР

1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к взрывозаци(ценному электрос орудованию, исполь-о эуемому в шахтах.

Известен трансформатор, в котором для охлаждения активной части используются тепловые трубы D .

Наиболее близким техническим решением к изобретению является взрывозгщищенный трансформатор с устройством для отвода тепла, содержащий активную часть, расположенную внутри корпуса трансформатора, теплоотводя-, щие элементы, выполненные в виде двух параллельных пластин, одни концы которых размещены между охлаждаемыми элементами, а другие - в гофрах кожух.а трансформатора, причем между параллельными пластинами установлены тепловые трубы, жестко скрепленные с ними 2.

Недост.атками известной конструк1ции являются низкая надежность и долговечность, ограниченность комбина(ций материалов теплоноситель - кор,пус, из-за попадания при заправке и выделения неконденсирующихс газов в процессе работы, утечек теплоносителя через микропоры, микротрещины

5 или дефекты в сварке, а также недостаточная термодинамическая эффективность устройства для отвода тепла, обусловленная большими термическими сопротивлениями теплоотводящих Элементов относительно наружно го оребрения кожуха.

Целью изобретения является повышение термодинамической эффективности трансформатора и его надежности.

15

Поставленная цель достигается Тем, что трансформатор, преимущественно взрывозащищенный, содержащий активную часть, расположенную внутри корпуса, тепловые трубы с испарителем, который контактирует с активной частью и конденсатором,который контактирует с охлаждающей средой, снабжен буферным элементом с жидким теплоносителем, испарители и конденсаторы тепловых труб объединены соответственно коллекторами, которые i через вставки подсоединены к буферно .му элементу, а каждая тепловая труба выполнена ступенчатой, причем конден саторы тепловых труб герметично уста новлены на корпусе трансформатора с наружной стороны,вставки выполнены порисчтыми или в виде клапанов избыточного давления. На фиг. 1 представлен предлагаемый трансформатор; на фиг. 2 - тепло вая труба и секция обмотки, поперечный разрез, Испарители 1 тепловых труб (фиг.1 объединены коллектором 2. По аналогии герметичные ребра - конденсаторы 3 объединены коллектором А. Коллекторы 2 и Ц через пористые вставки 5 (в другом варианте это - клапаны избыточного давления) присоединены к буферному элементу 6, содержаще му жидкий.теплоноситель 7. Буферный элемент 6 содержит расширяющуюся часть 8 со смотровым окном 9 и клапан 10 дозаправки. Каждая тепловая труба выполнена ступенчатой, причем полые ребра-конденсаторы 3 герметичн установлены на крышке П кожуха, при соединенной к корпусу 12, внутри которого установлены тепловыделяющие элементы - секции 13 обмотки и магнитопровод k, причем секции 13 обмотки находятся в хорошем тепловом контакте с трубчатыми испарительными элементами 1 тепловых труб. Работает устройство следующим образом. При появлении неконденсирующихся газов (в процессе заправки или работы) в зоне конденсаторов 3, газы вытесняются в коллектор 4, откуда через пористую вставку (или клапан) 5 попадают в буферный элемент6, создавая над зеркалом жидкого теплоно сителя 7 давление, обеспечивающее возврат необходимой массы жидкости в основной контур через пористую встав ку (или клапан) 5 по коллектору 2 к испарителям 1. При этом уровень в расширителе 8 и сопротивление нижней пористой вставки 5 как раз и обеспечивают заданный расход жидкости, Смотровое окно 9 служит для контроля наличия жидкости в буферном элементе 6. В случае необходимости уровень пополняют через клапан 10 с одновременным удалением неконденсирукяцихся газов из элемента 6. Таким образом, практически отпадает вопрос о совместимости материала корпуса тепловых труб и теплоносителя. При этом вставка 5 (или же, соответственно, клапаны) обеспечивают -автономность работы основного и буферного контуров. Устройство работоспособно и при наличии микротечей в основном или буферном контурах. Например, потеря теплоносителя в основном контуре, включающем испарители 1, конденсаторы 3 и коллекторы 2 и 4 (до пористЫх вставок 5) вызывает снижение в нем давления паров теплоносителя. Вследствие этого происходит усиленный приток теплоносителя из буферного объема, компенсирующий упомянутые потери. Пористые вставки препятствуют выбросам в пиковых режимах теплоносителя тепловых труб в буферный элемент 6 и обеспечивают работоспособность устройства даже при открытом клапане 10, например при дозаправке буферного элемента 6, Наличие коллекторов 2 и 4 упрощает решение вопроса о вынесении его за пределы элементов 11 и 12 герметичного корпуса трансформатора. Это обеспечивает высокую ремонтопригодность устройства. Выполнение конденсатора 3 в виде полого ребра, герметично соединенного с трубчатым испарителем 1, повышает динамическую эффективность системы,так как теплосъем в ней происходит непосредственно с конденсаторов - радиаторов 3 В предлагаемом устройстве возможно применение раз/вечных комбинаций материалов, например листовых реберрадиаторов 3 и изоляционных трубчатых испарителей 1 (фторопластовая трубка). При этом сокращаются габариты трансформаторов, поскольку трубчатые испарители 1 являются одновременно электроизолирующими элементами. Предлагаемое устройство более технологично, в особенности в части заправки теплоносителем всей системы. Формула изобретения Трансформатор, преимущественно взрывозащищенный, содержащий активную часть, расположенную внутри корпуса, тепловые трубы с испарителем, который контактирует с активной частью и конденсатором, который контактирует с охлаждающей средой, о т уличающийся тем, что, с целью повышения термодинамической эффективности устройства и его надеж ности, трансформатор снабжен буферны элементом с жидким теплоносителем, испарители и конденсаторы тепловых труб объединены соответственно кол,лекторами, которые через вставки подсоединены к буферному элементу, а каждая тепловая ТРУба выполнена ступенчатой, примем конденсаторы тепловых труб герметично установлены на 75 корпусе трансформатора с наружной стороны. 2.Трансформатор по п. 1, о т личающийся тем, что вставки выполнены пористыми. 3.Трансформатор по п. 1, о т личающийся тем, что вставки выполнены в виде клапанов избыточного давления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № , кл. 336-58, 1978. 2.Авторское свидетельство СССР № 71i521, кл. Н 01 F 27/18, 1Э75.