BG104516A - Електрическа захранваща система - Google Patents

Description

Област на техниката

Настоящото изобретение се отнася до електрическа захранваща система за релсов транспорт, т.е. до инсталация за захранване на електрически локомотиви, автомотриси, трамваи и други подобни превозни средства, в чиято инсталация е включена поне една електрическа машина, съставена от магнитно ядро и поне една навивка.

Предшествуващо състояние на техниката

Магнитната верига на електрическата машина обикновено е съставена от ламинирана сърцевина, т.е. от стоманени листове и е със затворена конструкция. За осигуряване на вентилация и охлаждане на сърцевината, най-често, тя е разделена на стекове с радиални и/или аксиални вентилационни канали. За по-големите машини слоестите структури са щанцовани като сегменти, които са прикрепени към ярема на машината, а ламинираната сърцевина е събрана чрез притискащи палци и пръстени. Навивката на магнитната верига е разположена в прорези на сърцевината, като прорезите, обикновено, имат напречно сечение с формата на правоъгълник или трапец.

В многофазните електрически машини навивките са направени или като еднослойни или като двуслойни навивки. При еднослойните навивки има само една страна на бобината за прорез, докато при двуслойните навивки има две страни на бобината за прорез. Чрез “страна на бобината” е означено един или повече проводници, комбинирани вертикално или хоризонтално и осигурени с обикновената изолация за бобини, т.е. с една изолация, предназначена да издържа на номиналното напрежение на машината спрямо земя.

·· ·· ·· · · ·· ··

Двуслойните намотки, обикновено, са направени като шаблонни намотки, докато еднослойните намотки в настоящия контекст могат да бъдат направени като шаблонни или като плоски намотки. В шаблонните навивки съществува само една (възможно е и две) ширини на бобината, докато плоските навивки са направени като концентрични навивки, т.е. с изменение на ширината на бобината в широки граници. Чрез “ширината на бобината” е означено разстоянието между двете страни на бобината, принадлежащи на една и съща бобина.

Обикновено всички големи машини са направени с двуслойна навивка и са бобини с един и същи размер. Всяка бобина е разположена с една страна в един слой и с другата си страна в друг слой. Това означава, че всички бобини се пресичат една с друга в края на бобината. Ако има повече от два слоя, това пресичане усложнява работата по навиването и краят на бобината е по-малко задоволителен.

Поради исторически причини за железопътен електрически транспорт са усъвършенствувани множество захранващи системи с различно напрежение и честота. След като една система е изградена в дадена област, промяната на системата изисква огромен разход и нарушаване на работата. По принцип, има три стандартни решения за

захранване с напрежение: системи с право напрежение, системи с променливо напрежение с публична честота и системи с променливо напрежение с ниска честота. Това означава, че много превозни средства на електрическия релсов транспорт (локомотиви и автомотриси) и пътнически мотриси трябва да бъдат изградени за работа с повече от една захранващи системи. Сега съществуват локомотиви и мотриси за общ трафик между различните държави, които могат да се управляват от различни захранващи системи и/или варианти в такива захранващи системи.

Електрическата енергия за релсов транспорт може да бъде подадена или от обща разпределителна мрежа или да бъде генерирана в захранващи станции, следвани от релсовия път. Изпълненията са различни в зависимост от това дали захранването е с променливо или с постоянно напрежение. В случаи на постоянно напрежение се изискват електрификационни токоизправителни станции за преобразуване на променливотоковото напрежение, захранено от публичната разпределителна мрежа. Тези токоизправителни станции прилагат

постоянно напрежение в определени места по продължение на релсовия път. В случай на променливотокова електрификация с индустриална честота (50 или 60 Hz) са предвидени филтри, които предпазват хармоничните, генерирани в тиристорите устройства на локомотива, от въвеждане в публичната енергийна система, а в определени точки са необходими и инсталации за балансиране на товарите на електрическия транспорт. Трансформирането от три фази в две фази може да бъде осъществено със свързването на специални трансформатори, например, свързването на Скот. Недостатък на това свързване е, че то изисква много навивки и голяма маса на сърцевината. Следващ недостатък е, че захранващата система с публична честота има ниска възможност за предаване на енергия и високи индуктивни загуби в сравнение с нискочестотните системи, както и това, че товарът на линията генерира смущения в захранващата мрежа. В случай на електрификация с нискочестнотно променливотоково напрежение (16¾ Hz или 25 Hz) се изисква преобразователните станции да преобразуват напрежението с индустриална честота на публичната разпределителна мрежа, или специални захранващи станции и специални разпределителни мрежи за нискочестотен променлив ток.

Първоначално беше предпочитана електрификацията с постоянно напрежение, защото беше налице мотор с удобно и просто управление 4 • ··· ···· • · · ···· · · · · • · · ·· ··· ·· ·

постояннотоков мотор със серийно възбуждане. Първичното трифазно променливо напрежение беше преобразувано в право напрежение с помощта на въртящи преобразуватели или живачни токоизправители с дъгов разряд, но сега преобразуването обикновено се извършва с 6 или 12импулсни релета.

Системата с постоянно напрежение има предимството, че токът

може да бъде използуван директно в постояннотоковите мотори. Не се изискват тежки трансформатори в превозното средство за понижаване на напрежението, както е при променливото напрежение. Превозните средства, захранени с постоянно напрежение са, при това, по-евтини и полесни за произвеждане. Ниското постоянно напрежение е предимство и от гледна точка на безопасността (например, в подземните релси, където се използуват събирателни шини, които понякога могат да бъдат открити).

Недостатъкът на работата с постоянно напрежение е, преди

всичко, ниското напрежение, което значи, че токът, а следователно и спада на напрежението и загубите, са значителни. Това трябва да бъде компенсирано чрез области с голяма проводимост и близко разположени токоизправителни станции (обикновено по-малко от 10 km между станциите). Това се изразява в скъпи инсталации. Недостатъкът е особено забележим при високи мощности, като тези на високоскоростния трафик.

Токоизправителните станции с висока мощност трябва да бъдат изградени близко една до друга и са използувани само за кратко време, когато композицията преминава през захранващата станция. Друг недостатък е особено високите токове на късо съединение.

Преди да стане възможно да се използува индустриалната честота (50 или 60 Hz) в моторите за транспорт, първите системи за променливо напрежение бяха за електрификация с нискочестотно напрежение (15 до 16% или 25 Hz). Моторът за транспорт, използуван за дълго време в такива системи беше еднофазен мотор със сериен комутатор, известен и като еднофазен транспортен мотор. Той функционира като постояннотоков мотор с изключение на това, че и потокът и токът на ротора са реверсирани всеки полупериод, защото е захранван в променлив ток. За да се осъществи комутацията, за да се работи без опасност от пренапрежение или електрическа дъга при ниска честота е трябвало да бъдат избрани мотори с ниска скорост. Предимство на нискочестотното променливо напрежение, сравнено с публичната честота, е по-добрата възможност за предаване на мощност.

Главното предимство на променливите системи в сравнение със системите с постоянен ток е, че променливото напрежение може да бъде трансформирано (в днешно време може да бъде трансформирано даже и постоянно напрежение с така наречените прекъсвачи). Следователно,

възможно е да се поддържа едно относително високо напрежение на контактната мрежа по отношение на напрежението, с което работи мотора. Поради високото напрежение в контактната мрежа, токът става по-малък, което осигурява възможност за по-добро предаване на мощността и пониски загуби в захранващата линия. Захранващите станции могат да бъдат разположени по-далече (30 до 120 km). Недостатък е, че транспортните мотори са големи и технологията на управлението им е сложна.

Друг недостатък е необходимостта от преобразуване на честотата, където мотор генераторите биха били използувани, т.е. обикновен 50 Hz синхронен мотор, който работи на една фаза с 16% Hz синхронен генератор. За асинхронно свързване, мотор/генератор 50 Hz е асинхронен със специален ротор, захранен с много ниска честота променлив ток (машина на Шербиус). Мощността може да бъде подадена в две посоки. Моторът има три пъти повече полюси отколкото генераторът. Въртящите се преобразуватели са изградени за едно почти нормално напрежение (6 kV), за да се избегне използуването на изолация, която е толкова високи качества. Изискват се трансформатори, както преди, така и

• · · · ·· · · t’ ·· след преобразувателите. Серийните преобразуватели, обикновено, работят в паралел в същата инсталация.

Въртящи преобразуватели, които могат да бъдат синхронни или

асинхронни, могат да създават реактивна енергия, която е в състояние да компенсира загубите на реактивна енергия, появяващи се в мрежата на претоварен проводник и в превозното средство. Въртящият преобразувател осигурява електрическо разделяне на публичната разпределителна мрежа и системата на претоварения проводник. Реактивна енергия може да бъде подадена към публичната разпределителна мрежа чрез въртящия се преобразувател.

Основният недостатък на въртящия преобразувател е, че стартирането на големите синхронни/асинхронни машини изисква време и сфазирането им е усложнено. Трябва да бъде възможно да се задоволи внезапна потребност от енергия. Като ограничение може да се посочи, че машините трябва да бъдат задвижвани при липса на товар или при ниска мощност за по-дълги периоди. Друг недостатък е загубата на енергия, която частично е резултат на по-горе споменатата работа при липса на

товар.

При новите инсталации въртящите преобразуватели са били заменени от статични преобразуватели. Статичните преобразуватели могат да произвеждат реактивна мощност, която е в състояние да компенсира загубите на реактивна мощност, възникващи в контактната мрежа. Хармоничните са по-високи и от трифазната и от еднофазната страна. Нещо повече, статичните преобразуватели не са в състояние да генерират реактивна мощност, за да компенсират спада на напрежение, предизвикан от индуктивен товар.

Както е ясно от горе казаното, различните системи, използувани за електрическия релсов транспорт са относително усложнени и оскъпени.

• · · · ··· ···· • ··· i 4··· · }· · • · · · · · · · ···· ·· ·· ·♦ ·· ·· ··

Машините от горе споменатия тип, с конвенционална статорна навивка, не могат да бъдат свързани към високоволтова мрежа с 145 kV без използуването на трансформатор за намаляване на напрежението. Използуването на мотор по този начин, свързан към нисковолтова мрежа през трансформатор влече след себе си множество недостатъци в сравнение с мотор, който би могъл да бъде свързан директно към високоволтова мрежа. Между другите, могат да се изброят следните недостатъци:

- трансформаторът е скъп, увеличава транспортните разходи и изисква пространство;

- трансформаторът намалява ефективността на системата;

- трансформаторът консумира реактивна мощност;

- конвенционалният трансформатор съдържа трансформаторно масло, което е свързано с рискове;

включва чувствителна работа, тъй като моторът, през трансформатора, се мъчи да работи в една слаба мрежа.

Описание на изобретението

Обект на настоящото изобретение е да се осигури електрическа захранваща система и компоненти за нея за електрически релсов транспорт, която решава някои от проблемите, присъщи на известните системи в тази област.

Настоящото изобретение осигурява електрическа захранваща система съгласно една от претенции 1, 2, 6, 9, 11, 17, 18 или 19, всяка от които има една и съща характеризираща част.

По този начин, изобретението е базирано на специална техника за конструиране на електрическите машини, моторите, генераторите, трансформаторите и т.н., в които електрическите навивки са направени със суха изолация по специален начин. Това позволява или елиминиране на • · · · ···a··· • · ·· · · ··♦ a · ·· • · · · · · · · · · « ··· ···· · » · · · · ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· трансформатора и/или конструкцията на трансформаторите да бъде без недостатъците, присъщи на конвенционалните такива, които бяха споменати по-горе.

Захранващата система може да включва машини от различен тип в единични инсталации, предназначени да предават мощност от разпределителната мрежа към линия, захранваща релсов път, която обикновено се състои от контактна мрежа. Естествено, тя може да включва една или повече специални машини, комбинирани с конвенционални машини.

Следователно, машина от типа, до който се отнася изобретението, може да бъде трансформатор или мотор генератор, работещ като преобразувател. Тези алтернативи може, разбира се, да бъдат комбинирани.

Захранващата система и компонентите съгласно изобретението може да бъдат адаптирани към изискванията на различни системи за електрически релсов транспорт, и с модификации, са предназначени за релсови системи с външно захранване с мощност или с тяхна собствена система за генериране на енергия, за релсов транспорт с различно ниво на

напрежението и с различна честота и, както за постояннотокови системи, така и за работа на синхронни и асинхронни мотори.

В случай, че се предполага, че е необходим трансформатор, обект на настоящото изобретение е, че трансформаторът трябва да бъде произведен чрез използуване на кабел от същия вид, както и по начин, съответствуващ на другите електрически машини, включени в инсталацията.

Предимството, получено чрез постигане на горните обекти на изобретението е избягването на междинен, напълнен с масло трансформатор, чиято реактивност иначе консумира реактивна мощност.

Предимства се получават и за качеството на захранващата мрежа, защото • · • ··· ·· ·· се получава въртящо компенсиране. С инсталация съгласно изобретението капацитетът на претоварване е увеличен до +100%. Областта на контролиране е по-голяма в сравнение с наличната технология.

За да се получи това, магнитната верига и проводниците в поне една от електрическите машини, включени в инсталацията са произведени с навит постоянно изолиран кабел и включена земя.

Главната и основна разлика между известната технология и изпълнението съгласно изобретението е тази, че последното е осъществено с магнитна верига, включваща в поне една от машините в електрическата инсталация, която е пригодена за директно включване през прекъсвачи и изолатори към ниско захранващо напрежение, в обхвата 20 800 kV, за предпочитане, по-високо от 36 kV. Следователно, магнитната верига съдържа една или повече ламинирани сърцевини с навивки, съставени от навит кабел, имащи един или повече предварително изолирани проводника, имащи по един полупроводников слой, както върху проводника, така и външно върху изолацията, като външният полупроводников слой е свързан към потенциала на земя.

За разрешаване на проблемите, възникнали от директното свързване на електрическите машини, и въртящите и статичните машини, към всички типове на мрежи за високоволтова мощност, поне една машина в инсталацията съгласно изобретението има множество характеристики, както са споменати по-горе, които я отличават рязко от известната технология. Допълнителни характеристики и по-нататъшни примерни изпълнения са дефинирани в зависимите патентни претенции и са дискутирани по-долу.

По-горе споменатите характеристики и други характеристики на инсталацията е поне една от електрическите машини, включени в нея, съгласно изобретението да включва следното:

···· ··· · · ·· • ··· · ···· · ··· • · · ··· 9 · ··· ··· • 9 9 · ···· · · ·9

99 99 99 9999

- Навивката за магнитната верига е направена от кабел, имащ един или повече предварително изолирани проводника, както и два полупроводникови слоя, единият, обхващащ сноповете проводници, а другият, оформящ външна обвивка. Някои типични проводници от този тип имат изолация от кръстосано верижен полиетилен (РЕХ) или от етилен пропиленов каучук. За настоящата цел проводниците могат по-нататък да се усъвършенствуват, както по отношение на сноповете проводници, така и по отношение на външната обвивка;

- Предпочитани са кабели с кръгло напречно сечение, но могат да бъдат използувани и кабели с друго сечение, за да се осигури, например, по-добра плътност на запълване;

- Такъв кабел позволява ламинираната сърцевина да бъде конструирана съгласно изобретението по нов и оптимален начин по отношение на прорезите и зъбите;

- За предпочитане е навивките да са направени с изолация на стъпки за най-добро използуване на ламинираната сърцевина;

- За предпочитане е навивките да са направени като многослойни, концентрични кабелни навивки, давайки възможност броят на краищата на междинните секции на бобините да бъде намален;

- Конструкцията на прорезите може да бъде подходящо подбрана спрямо сечението на навивките на кабела, така, че прорезите са с форма, съставена от поредица цилиндрични отвори, простиращи се аксиално и/или радиално навън един спрямо друг и имаща един издатък, разположен между съседните проводници на навивките;

- Конструкцията на прорезите може да бъде подбрана спрямо сечението на кабела и спрямо стъпалната изолация на навивките. Стъпалната изолация позволява магнитната сърцевина да има почти постоянна ширина на зъба, независимо от радиалното разпростиране;

........ 11 ft ft ft ft · ft · · · · · • · ft ft · ft · ·· ft ·· ft • ·· ft ft ft «ft ftftft ·· ft ft··· ft··· ft··· ·· >·· ·· ft· ·· ··

- По-горе споменатите по-нататъшни усъвършенствувания по отношение на сноповете имат за последица конструкцията на намотките от проводници, състоящи се от множество стегнати пластове/слоеве, например, изолирани снопове, от гледна точка на електрическата машина да не е необходимо да бъдат правилно разположени, както и да бъдат неизолирани и/или изолирани един от друг;

- По-горе споменатото по-нататъшно усъвършенствуване по отношение на външната обвивка има за последица това, че в подходящи точки по продължение на дължината на проводника външната обвивка е прекъсната, като всяко прекъсване е паралелно на дължината и е свързано директно към земя или към подобен избран потенциал.

Използуването на кабел от описания по-горе вид позволява цялата дължина на външния полупроводников слой на намотката, както и останалите части на инсталацията, да бъдат задържани към потенциала на земята. Едно важно предимство е това, че електрическото поле е близо до нула в областта на краищата на бобините извън външния полупроводников слой. С потенциала на земя на външния слой електрическото поле не е необходимо да бъде контролирано. Това означава, че няма да се предизвика концентриране на поле нито в сърцевината, нито в областите на краищата на бобините, нито в прехода между тях.

Сместа от изолирани и/или неизолирани закрепени снопове или разместените снопове се изразява в ниски загуби от паразитни капацитети.

Кабелът за високо напрежение, използуван в навивката на магнитната верига е изграден от вътрешна сърцевина/проводник от множество снопове, най-малко един полупроводников слой, найвътрешният полупроводников слой е обхванат от изолиращ слой, който, от своя страна, е обхванат от външен полупроводников слой, имащ външен диаметър от порядъка на 10 - 250 mm и проводяща област със сечение от порядъка на 40 - 3000 mm².

Съгласно определено предпочитано примерно изпълнение на изобретението, най-малко два от тези слоя, за предпочитане всичките три, имат един и същи коефициент на температурно разширение. Безспорната полза, която е получена по този начин е, че дефектите, пукнатините и други подобни са избегнати по време на температурното движение в намотките.

Тъй като изолационната система, подходящо постоянна, е

конструирана така, че от термична и електрическа гледна точка е оразмерена за напрежение на проводника по-високо от 36 kV, системата може да бъде свързана към захранваща мрежа с високо напрежение без какъвто и да било междинен понижаващ трансформатор, при което получените предимства се отнасят към горе изброените.

По-горе изброените и други предимства на изобретението са дефинирани в зависимите патентни претенции.

Кратко описание на чертежите

Изобретението ще бъде описано по-подробно в следващото

подробно описание на предпочитани, но неограничаващи изобретението, примерни изпълнения, с позоваване на приложените чертежи, в конто:

Фигура 1 е схематичен изглед на сектор от статора на електрическа машина съгласно изобретението;

Фигура 2 е изглед на стъпално обелен кабел, използуван в навивките на статора, показан на фигура 1;

Фигура 3 е блокова схема на захранваща система, съдържаща трансформатори, навити съгласно изобретението;

Фигура 4 е блокова схема на захранваща система, имаща въртящ преобразовател;

Фигура 5 е блокова схема на алтернативно изпълнение на захранващата система от фигура 4;

• · • · ··

Фигура 6 е блокова схема на друго примерно изпълнение на

захранваща система, имаща въртящ преобразувател;

Фигура 7 е блокова схема на алтернативно примерно изпълнение на захранващата система от фигура 6;

Фигура 8 е блокова схема на друго примерно изпълнение на захранваща система, имаща въртящ преобразувател;

Фигура 9 е блокова схема на конвенционална захранваща система, съдържаща средство за филтриране и средство за балансиране на товара;

Фигура 10 е блокова схема на примерно изпълнение на изобретението, подходящо да замени захранващата система от фигура 9;

Фигура lie по-подробна схема на примерното изпълнение на захранващата система от фигура 10;

Фигура 12 е схема на примерно изпълнение на изобретението, използуващо волтодобавъчни трансформатори;

Фигура 13 е примерно изпълнение, включващо статичен преобразувател.

Описание на предпочитани примерни изпълнения

В схематичния изглед на сектора от статор 1 съгласно фигура 1, принадлежащ на електрическа машина от ротационен тип, включена в инсталацията съгласно изобретението, е показана също част от ротора 2 на машината. Статорът 1 е съставен като конвенционално ламинирана сърцевина. Фигура 1 показва сектор на машината, съответствуващ на една стъпка на полюса. Множество зъби 4 се разпростират радиално в ярема 3 на сърцевината срещу ротора 2 и са разделени от прорези 5, в които са разположени намотките. Кабелите 6, оформящи статорната намотка са високоволтови кабели, които могат да бъдат от същия вид като този, използуван за разпространяване на енергия, т.е. РЕХ кабели. Една разлика • · • ·· е, че външната, защитна обвивка срещу механични повреди, и металната обвивка, нормално обхващащата такъв кабел, са елиминирани, така, че кабелът за настоящото приложение съдържа само проводникът и най

малко един полупроводников слой по всяка от страните на изолиращия слой. Следователно, полупроводниковият слой лежи неизолиран на повърхността на кабела.

Кабелите 6 са показани схематично на фигура 1 само чрез централната част на всеки кабел или страната на бобината, която е вмъкната. Както може да се види, всеки прорез 5 има променящо се напречно сечение с променяща се ширина на частите 7 и стесненията 8. Широките части 7 са, по същество, кръгли и обхващащи навивката. Стесненията 8 между тях служат за радиално фиксиране на разположението на всеки кабел. Напречното сечение на прореза 5 също се стеснява радиално навътре. Това е така, поради факта, че напрежението по частите на кабела е толкова по-ниско, колкото по-близо радиално са разположени те до вътрешната част на статора 1. Подобно намотаване може да бъде използувано в посока на вътрешността, където по-грубо положените кабели трябва да бъдат изтеглени допълнително. В илюстрирания пример са използувани кабели с три различни размера, разположени в три съответно оразмерени секции 51, 52,53 на прорезите 5.

Фигура 2 показва стъпално обеления край на високоволтов кабел за електрическа машина, включена в инсталацията съгласно изобретението. Високоволтовият кабел 6 съдържа един или повече проводника 31, всеки от които се състои от множество снопове 36, които заедно имат кръгло сечение и са, например, от мед (Си). Тези проводници 31 са разположени в средата на високоволтовия кабел 6 и са заобиколени в показаното примерното изпълнение, от изолираща част 35. Все пак, възможно е тази част да е пропусната за един от проводниците 31. В настоящото изобретение проводниците 31 са обхванати заедно от първи • · • ··· • · · • ·· • ·· 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9

9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9

99 99 99 99 99 полупроводников слой 32. Около този първи полупроводников слой 32 има изолиращ слой 33, например от РЕХ изолация, който, от своя страна, е обхванат от втори полупроводников слой 34. Следователно, високоволтовият кабел не се нуждае от метален екран или външна обвивка от вида, който обикновено обхваща тази вид кабели, служещи за пренасяне на енергия.

Горното разпределение на магнитната верига за въртяща се електрическа машина, изградена с кабел 6 е приложимо и към статичните електрически машини, например, при трансформаторите, дросели и други подобни. Трансформатор, имащ навивка, оформена от кабел, както беше показан на фигура 2 е наричан от тук нататък като “трансформатор на изобретението”. Следващите важни предимства са последица както от конструктивна, така и от производствена гледна точка:

- Навивките на трансформатора могат да бъдат конструирани без съобразяване с каквото и да било разпределение на електрическото поле и следователно, проблематичното кръстосване на частите в известната технология не е необходимо;

- Сърцевината на трансформатора може да бъде конструирана

без да се взема под внимание каквото и да е разпределение на електрическо поле;

- Не се изисква масло за електрическо изолиране на кабела и навивките, а вместо това, кабелът и навивките могат да бъдат обхванати от въздух или от незапалима или бавно горяща течност;

- Липсата на масло значително намалява риска от пожар и експлозия в трансформатора на изобретението, поради което не са нужни пожарозащитни стени;

- Не се изисква специален фундамент за работа при възможен теч на маслото;

• · · · · · · • · ·· · · ···

- Много по-лесно • · · · · · · · ·· *4 ·· е да се конструира трансформатор възможност да издържа земетресения;

- Трансформаторът може да бъде изготвен много по-лесно,

поради неговата възможност да издържа на къси съединения;

- Трансформаторът е много по-безшумен, по-чист и изисква помалко техническо обслужване;

- Не се изискват специални проходни изолатори за електрическо свързване между външните връзки на трансформатора и бобините/навивките, разположени вътре в него, както е при напълнените с масло трансформатори,;

- Технологията за произвеждане и изпитване, изисквана за трансформатора на изобретението с магнитна верига, както беше описана по-горе, е значително по-проста в сравнение с тази, изисквана за конвенционалните трансформатори/дросели.

Използуването на електрически машини, осигурени с магнитните вериги от описания по-горе вид, осигурява електрическото захранване на тяговите двигатели да бъде опростено значително и да бъде по-ефективно.

Определени примерни изпълнения на изобретението, които са описани по-долу, включват въртящ преобразувател с поне една навивка, оформена от проводник, показана на фигура 2, и наричан от тук нататък “въртящ преобразувател на изобретението”. Въртящият преобразувател може да съдържа двигател и генератор, свързани чрез общ вал, или може да съдържа единична машина, имаща и двете функции - на двигател и на генератор, както е описано в патенти на Германия №№ 372390, 386561 и 406371. Двигателят и генераторът могат веки от тях да бъде синхронен или асинхронен, а функцията на въртящия преобразувател е да променя напрежението, броя на фазите и/или честотата на захранване. За релсови системи с публична честота въртящият преобразувател може да бъде фазов преобразувател, както е описан в Lueger, ’’Lexicon der Technik”, Deutscher ··«· · · · · · · ♦ • ··· · ···· · · · · • · · ··· ·· ··· · · · ···· ···· ···· ·· ·· ·· ·· · · ··

Verlags-Anstalt Stutgart, Band 2, p.395, който също е определен като единична машина. Той съдържа двуфазни намотки и трифазни намотки в

статора и накъсо съединен ротор.

Във всяка от фигури от 3 до 7, една известна захранваща система е показана в лявата страна на фигурата за сравнение с примерното изпълнение на изобретението, показано в дясната страна на същата фигура.

Фигура 3 показва една типична система с публична честота. Една високоволтова разпределителна линия 40 захранва трансформаторни станции, например 41, 42, разположени в няколко места по продължение на релсовия път. Всяка от трансформаторните станции е захранена от две от трите фази на разпределителната линия. Комбинациите от различните фази са използувани, за да се балансира товарът. (Така станция 41 използува А-В, станция 42 използува В-С, допълнителна станция, непоказана на фигурата, използува С-А и т.н.) Всяка трансформаторна станция се състои от високоволтова комутационна апаратура 43, два трансформатора 44, 45 и високоволтова или междинна комутационна апаратура 46 (въпреки, че единичен трансформатор за станция може да бъде достатъчен). Между всеки две трансформаторни станции една комутационна апаратура 47 прави възможно да се свържат една към друга секциите 48 и 49 на контактната мрежа. В показаната конфигурация с двойна линия двата проводника на контактната мрежа, захранени от същата станция, обикновено са свързани заедно в тази централна точка. В повечето случаи, свързването на контактния проводник на контактната мрежа не може да се направи между две различни трансформаторни станции, тъй като те са свързани към различни фази на публичната мрежа и такова свързване би предизвикало нестабилни условия. Недостатък на такава система е, че един локомотив не може да бъде захранен от двата края на контактния проводник. Трансформаторните станции трябва да бъдат близо една до друга, обикновено на 30 km. Трансформаторите 44 в

известната от предшествуващото състояние на техниката станция 41 са изолирани с трансформаторно масло и са заплаха за околната среда. Голямото количество трансформаторно масло е опасно и в случай на пожар. Те постоянно трябва да бъдат проверявани за течове. Ако има друго оборудване в близост до трансформатора, трябва да се осигури пространство под трансформатора, защитено така, че маслото да не може да бъде достигнато от пожар, и където маслото може да изтича в случай на течове. Трансформаторите 44 често са защитени от опасност чрез стени, направени от бетон и разположени около тях. Ако трансформаторът е разположен близо до друго оборудване или извън сграда, често се изграждат пожарозащитни стени около трансформаторите, за да се защити другото оборудване в случай на пожар в трансформаторното масло. В близост до трансформатора трябва да бъдат инсталирани и съоръжения за гасене на пожар.

За разлика от това, трансформаторите 45 са трансформатори на изобретението, които не съдържат нищо вътре в тях, което да може да изтече в околната среда. Друго предимство е, че в случай на пожар, пожарът ще бъде загасен за много по-кратко време. Трансформаторът 45 може да бъде разположен върху много по-прост фундамент, например в бетонно гнездо.

Фигура 4 показва типична система с ниска честота. Една трифазна високоволтова разпределителна линия 40 захранва станциите за преобразуване на честотата 51, 52 в няколко места по продължение на релсовия път. Във всяка преобразователна станция трите фази на високото напрежение с публична честота първо е понижено до междинно напрежение. Междинното напрежение в трите фази след това е преобразувано до еднофазно междинно напрежение с ниска честота. Известният честотен преобразувател 53 може да бъде статичен (като показания) или въртящ. Във страната на високото напрежение на трансформатора има комутационна апаратура, а в нискочестотната страна на преобразувателя - преобразувател. Статичният преобразувател е преобразуващ трансформатор, преобразуващ междинното напрежение в ниско шестфазно напрежение. В редки случаи този преобразователен трансформатор може да бъде захранен директно от високоволтовата комутационна апаратура. На проводника на контактната мрежа 54 между две преобразователни станции има комутационна апаратура, осигуряваща

свързване на секциите на контактната мрежа една към друга и синхронизирането им. Едно предимство на тази система в сравнение с системата с публична честота е, че един локомотив може да бъде захранен от двата края на контактния проводник на контактната мрежа. Преобразователните станции могат да бъдат разположени по-далече една от друга, обикновено на 50 - 100 km.

Въртящият преобразувател 54, показан в дясната страна на фигура 5 е въртящ преобразувател на изобретението. Предимство на тази система е, че въртящият преобразувател 54 може да бъде свързан директно към високоволтовата комутационна апаратура 55 без междинни трансформатор или комутационна апаратура. Няма нужда и от какъвто и да било трансформатор в междинната страна, даже ако напрежението на контактния проводник е по-високо от 25 kV.

Все пак е възможно да бъде необходимо или икономически изгодно да се осигури един трансформатор между трифазната разпределителна линия 40 и въртящия преобразувател 54, поради което фигура 5 показва една алтернативна система, включваща такъв трансформатор 56, който може да бъде един трансформатор на изобретението.

Фигура 6 показва една типична система с ниска честота, прилагана в Швеция. Една трифазна високоволтова разпределителна линия захранва станции за преобразуване на честотата 60, 61, разположени на стратегически места по продължение на релсовия път. В преобразователните станции трите фази на високоволтовото напрежение с публична честота първо е преобразувано в трансформатора 62 в междинно напрежение. Междинното напрежение на трите фази след това е преобразувано в еднофазно междинно напрежение с ниска честота чрез известен статичен преобразувател 63.

Еднофазното напрежение с ниска честота след това е свързано към проводника на контактната мрежа 64, но е трансформирано чрез трансформатор 65 отново до високо напрежение, 132 kV. Това високо напрежение е предадена към трансформаторните станции, в които това напрежение е понижено отново до междинно напрежение и е свързано към контактния проводник на контактната мрежа. Предвидена е комутационна апаратура във високоволтовата страна на трансформатора 62, между трансформатора 62 и преобразувателя 63, в нискочестотната страна на преобразувателя 63 и в нисковолтовата страна на еднофазния трансформатор 65. Трансформаторните станции между преобразователните станции имат високоволтова комутационна апаратура в страната на трансформатора за високо напрежение и комутационна апаратура за междинно напрежение на другата страна на трансформатора.

Предимство на тази система в сравнение със системата с публична честота е, че един локомотив може отново да бъде захранен от двете страни на контактния проводник на контактната мрежа. Друго предимство е, че високоволтовото предаване към трансформаторните станции между преобразувателите станции прави възможно да се намали броят на преобразувателите станции. Използуването на високо предавателно напрежение (132 kV в Швеция) предизвиква по-висока ефективност на предаване на мощност. Общото количество на капацитета на инсталирани преобразуватели може да бъде намалено. Преобразуващите станции могат да бъдат разположени на по-голямо ···· ··· · • ··· · ···· · * · · · · ·· · · · · · ·· ·· ·· · · ·· ·· разстояние един от друг, обикновено на 300 - 400 km. Трансформаторните станции са разположени на около 20 - 40 km при системите с 16.5, 16 ²Л kV

(в Швеция).

Дясната страна на фигура 6 показва въртящ преобразувател 66 на изобретението, между високоволтова комутационна апаратура 67 и комутационна апаратура за междинно напрежение 68. Предимство на тази система е, че въртящият конвертор 66 може да бъде свързан директно към комутационната апаратура за високо напрежение 67 без използуването на какъвто и да е междинен трансформатор.

Фигура 7 показва система, отличаваща се от тази на фигура 6 по това, че въртящият преобразувател 69 на изобретението съдържа един генератор с два изхода, захранващ, както контактния проводник 64, така и линията 70 с високо напрежение и ниска честота.

Дясната страна на фигура 8 показва типична система с ниска честота, използувана в Германия, Австрия, Швейцария и САЩ. Една трифазна разпределителна линя 40 с високо напрежение захранва станции за преобразуване на честотата 80, разположени на стратегически места по продължение на релсовия път. В преобразователните станции 80 трифазното висока напрежение с публична честота първо се трансформира в междинно напрежение. Трифазното междинно напрежение се преобразува в еднофазно междинно напрежение с ниска честота. Преобразувателят на честота може да бъде статичен (както е показано на фигурата) или въртящ. Еднофазното напрежение с ниска честота след това е трансформирано във високо напрежение, 132 kV. Това по-високо напрежение е предадено към трансформатор 81, разположен на всеки около 10 km за система с 11 kV, 25 Hz (в САЩ) или на всеки 20 - 40 km (в Швеция) по продължение на релсовия път между преобразователните станции. В тези трансформаторни станции напрежението отново е понижено до междинно и е свързано към контактния проводник на , 22 ···· · · ····· • ··· · ···· · · · · • ·· ··· · · ··· · · · • · · · · · · ····· ·· ·· ·· ·· ·· ·· контактната мрежа 82. Предвидена е комутационна апаратура в страната на високото напрежение на трансформатор 83, между трансформатора 83 и преобразувателя 80, в страната с ниска честота на преобразувателя 80 и в страната с високо напрежение на еднофазния трансформатор 84. Трансформаторната станция 81 между преобразователните станции има комутационна апаратура висока напрежение в страната с висока напрежение на нейния трансформатор 85 и комутационна апаратура в другата страна на трансформатора 85. Тази система има всички предимства на системите, показани на фигури 6 и 7.

Съгласно едно примерно изпълнение на изобретението, показано на лявата страна на фигура 8, един въртящ преобразувател 86 на изобретението е свързан между комутационна апаратура висока напрежение и комутационна апаратура междинно напрежение. Предимство на тази система е, че въртящият преобразувател 86 може да бъде свързан директно към комутационната апаратура високо напрежение, без каквито и да е междинни трансформатор или комутационна апаратура и да бъде свързан директно към комутационна апаратура високо напрежение с ниска честота без каквито и да било междинен трансформатор или комутационна апаратура. Трансформатор 85 може да бъде трансформатор на изобретението.

Фигура 9 показва известен принцип за система с публична честота, изискваща система от филтри 90 и система 91 за балансиране на товара и за намаляване на смущенията, предавани в публичната захранваща система. Могат да бъдат използувани автотрансформатори 92, за да се усъвършенствува напрежението по продължение на контактния проводник на контактната мрежа 93. Интерференцията с други системи е намалена чрез използуването на автотрансформатори. Контактният проводник обикновено е секциониран, което намалява възможността за задвижване.

···· ··· · · ·· • · · · · · · · · · · ·· • ·· ··· ·· ··· ··· • ·· · · ·· · · · ·· ·· ·· ·· ·· ·· ··

Фигура 10 показва, че система с въртящи преобразуватели на изобретението 95 не се нуждае от филтри и оборудване за балансиране на товара, показани на фигура 9 и, че контактният проводник може да бъде синхронизиран и едновременно да бъде свързан към захранващите станции. Изходното напрежение и честота на въртящия преобразувател 95 могат да бъдат избрани в широк диапазон. За релсова система с публична честота въртящият преобразувател съдържа един фазов преобразувател, както е описан в Lueger, “Lexicon der Technik”.

Фигура 11 съдържа подробна схема от автотрансформаторен тип. Автотрансформаторите са използувани, както в системите с публична честота, така и в системите с ниска честота. Разстоянието между автотрансформаторите не трябва да бъде много голямо, например, в рамките на 5 - 20 km. Фактът, че тези трансформатори съдържат масло, обикновено около 5000 kg, което може да протече и да се запали, е лош за околната среда.

Автотрансформаторът 100, свързан към комутационна апаратура високо или междинно напрежение 101, е автотрансформатор на

изобретението и не съдържа нищо отвътре, което би могло да изтече в околната среда. Всеки пожар, който може да възникне, ще бъде потушен за много по-кратко време и автотрансформаторът може да бъде разположен на много прост фундамент, например в бетонно гнездо.

Токът към локомотива е предаден само през контактния проводник на контактната мрежа. Все пак има някои възможни части, които могат да провеждат обратен ток:

Чрез релсите;

Чрез земята от всяко място по продължение на линията; Релсите;

През заземени проводници, свързани към релсите;

·· ·· ·· ·♦ ···· • · · · · · ···«· • ··· · · · · · · ··· • ·· · · · ·· · · · ··· • · · · · · · · · · ·· • · · · ·· ·· ····

Течове през метал в земята, такива като кабелни обвивки, тръби, ограждения и други подобни;

Проводници на обратен ток в паралел с контактния проводник.

В повечето случаи проводниците за обратен ток трябва да бъдат предпочитани, особено в населените райони, където протичат големи токове, например, един газопровод е опасен. Токът ще протече, както по обратния проводник, така и през всички възможни токопроводящи части.

Ако е използувана постояннотокова система, могат да бъдат

използувани предаващи трансформатори с отношение 1:1. Обратният ток в проводника за обратен ток е принуден да бъде същият като токът в контактния проводник на контактната мрежа. Трансформаторите често са наричани “токови волтодобавъчни трансформатори”. Те могат да бъдат използувани в системи с или без проводници за обратен ток.

Една система с автотрансформатори е използувана не само за да осигури защита срещу нежеланите обратни токове. Такава система има и по-висока възможност за задвижване. Системата има отрицателна захранваща линия с напрежение, което е завъртяно на 180° спрямо

напрежението на контактния проводник на контактната мрежа. Трансформаторът е свързан между двата фидера, а центърът на навивката е свързан към релсата.

Фигура 12 показва едно примерно изпълнение, включващо токови волтодобавъчни трансформатори 110 на изобретението. Токовите волтодобавъчни трансформатори са използувани, както в системите с публична честота, така и в системите с ниска честота. Разстоянието между токовите волтодобавъчни трансформатори е не много голямо, например, от 2 до 5 km. Фактът, че известните токови волтодобавъчни трансформатори съдържат масло, обикновено 560 kg, което може да протече и да се запали е лош за околната среда. Токовите волтодобавъчни трансформатори на изобретението 110 не съдържат нищо вътре в себе си, което да може да ···· · · · ···· ···« t · ··· ···· • · · ··· * · · · · ·· · ···· ···· · · · · ·· ·· ·· · · ·· ·· изтече в околната среда. Друго предимство е, че в случай на пожар, огънят ще бъде потушен много по-бързо.

Фигура 13 е диаграма на еднофазен статичен преобразувател.

Има два трансформатора на изобретението Tj и Т₂. Системата от фигура 13

е адаптирана към известната система, съдържаща маслено изолирани трансформатори. Трансформаторите Τι и Т₂ не съдържат нищо вътре в себе си, което да може да изтече в околната среда. Всеки възникнал пожар ще бъде потушен много по-бързо и трансформаторите Т] и 'Г₂ могат да бъдат разположени на много по-прости фундаменти, например, в бетонни гнезда.

Изобретението не е ограничено до системите, описани по-горе с позоваване на приложените фигури, но обхваща подобни системи, попадащи в обхвата на приложените патентни претенции.

Обикновено, изолиращият слой 33 е съставен от твърд термопластичен материал, например полиетилен с ниска или висока плътност, полипропилен, полибутилен, полиетилен, етилен етил акрилат кополимер, кръстосано свързани материали от вида на РЕХ или каучукова

изолация от вида етилен пропиленов каучук или силиконов каучук. Полупроводниковият слой 32, 34 може да съдържа подобен материал като този на изолационния слой 33, но с въведени в него проводящи частици, например, въглеродни сажди, частици от сажди или метал.

Въпреки, че е за предпочитане електрическата изолация да бъде частици, например, от въглеродни сажди или металически частици, и с екструдирана, възможно е да се изгради електрическа изолационна система от плътно навити припокриващи се слоеве от филм или от листоподобен материал. Двата полупроводникови слоя и елктроизолационният слой могат да бъдат оформени по следния начин. Една изолационна система може да бъде направена от изцяло синтетичен филм с вътрешен и външен полупроводникови слоеве или части, изготвени от полимерен тънък филм, например, РР, PET, LDPE или HDPE, с въведени в него проводящи

• · · · ft ft · ft ft ft ft ·· ·· ·· ·· ft· ·· един изолационен слой, оформен между двата полупроводникови слоя илй части.

Съгласно теорията на навиване на достатъчно тънък филм ще се образуват челни междини, по-малки от така наречения минимум на Пашен, следователно прилагане на течно импрегниране не е необходимо. Една сухо навита многослойна изолация от тънък филм има също така добри термични свойства.

Друг пример на електрическа изолираща система е подобен на

конвенционалната целулозна изолация на кабел, при която тънка целулозна или синтетична хартия или нетъкан материал е навит с припокриване около проводника. В този случай полупроводниковите слоеве, от всяка страна на изолиращия слой, може да бъде от целулозна хартия или от неневит материал, направен от изолационен материал, изготвен от нишки и с въведени проводящи частици. Изолационният слой може да бъде направен от материал на същата основа или може да бъде използуван друг материал.

Друг пример на изолационна система е получен чрез

комбиниране на филм и изолационен материал от нишки, или като ламинат, или чрез припокриване. Пример за такава система за изолация е наличната в търговската мрежа на така наречената ламинирана полипропиленова хартия, PPLP, но са възможни и други комбинации от филм и нишковидни частици. В тези системи могат да бъдат използувани различни включения като минерални масла.

Claims (30)

1. ПАТЕНТНИ ПРЕТЕНЦИИ

   1. Електрическа захранваща система за релсов транспорт, съдържаща разпределителна трифазна високоволтова линия, трансформаторна станция, свързана към две от трите фази на разпределителната линия или към симетриращо устройство, преобразуващо трите фази в две фази (например свързването на Скот), и имащо трансформатор, съдържащ навивка, и линия за захранване на релсовия път през трансформаторната станция, характеризираща се с това, че споменатата навивка съдържа изолация, състояща се най-малко от два полупроводникови слоя, всеки слой осигуряващ, по същество, еквипотенциална повърхност, и твърда изолация, разположена между двата полупроводникови слоя.
2. 2. Електрическа захранваща система за релсов транспорт, съдържаща трифазна високоволтова разпределителна линия, въртящ преобразувател, свързан към трите фази на разпределителната линия, и имащ една навивка, и линия за захранване на релсовия път през въртящия преобразувател, характеризираща се с това, че споменатата навивка включва изолация, съставена от най-малко два полупроводникови слоя, всеки слой осигуряващ една, по същество, еквипотенциална повърхност, и твърд изолационен слой между споменатите полупроводникови слоеве.
3. 3. Система, както е претендирана в претенция 2, в която високоволтова комутационна апаратура е свързана между разпределителната линия и въртящия преобразувател.
4. 4. Система, както е претендирана в претенция 3, в която между комутационната апаратура и въртящия преобразувател е свързан трансформатор.
5. 5. Система, както е претендирана в претенции 2, 3 или 4, в която честотата на захранване на линията за захранване на релсовия път е 25 Hz или 167з Hz.
6. 6. Електрическа захранваща система за релсов транспорт, съдържаща въртящ преобразувател, пригоден да бъде захранен чрез трифазна високоволтова разпределителна линия и имащ навивка, въртящ преобразувател, захранващ еднофазна линия за захранване на релсов път, посредством първи трансформатор, високоволтова междинна линия, свързана към линия за захранване на релсовия път през един или повече следващи трансформатори, характеризираща се с това, че споменатата навивка съдържа изолация, състояща се най-малко от два полупроводникови слоя, всеки слой осигуряващ, по същество, еквипотенциална повърхност, и твърда изолация между споменатите полупроводникови слоеве.
7. 7. Система, както е претендирана в претенция 6, характеризираща се с това, че навивката на споменатия първи трансформатор съдържа изолация, състояща се най-малко от два полупроводникови слоя, всеки слой осигуряващ, по същество, еквипотенциална повърхност, и твърда изолация между споменатите полупроводникови слоеве.
8. 8. Система, както е претендирана в претенция 6 или 7, характеризираща се с това, че навивката на всеки трансформатор съдържа »9 изолация, състояща се от най-малко два полупроводникови слоя, всеки слой осигуряващ, по същество, еквипотенциална повърхност, и изолация между споменатите полупроводникови слоеве.
9. 9. Електрическа захранваща система за релсов транспорт, съдържаща въртящ преобразувател, имащ навивка и пригоден да бъде захранен от трифазна високоволтова разпределителна линия, въртящият преобразувател захранващ, както захранваща еднофазна нисковолтова линия на релсовия път, така и високоволтова междинна линия, която е свързана към споменатата захранваща линия на релсовия път през един или повече трансформатора, характеризираща се с това, че споменатата навивка съдържа изолация, съставена най-малко от два полупроводникови слоя, всеки слой осигуряващ, по същество, еквипотенциална повърхност, и твърд изолационен слой между споменатите полупроводникови слоеве.
10. 10. Електрическа захранваща система съгласно претенция 9, характеризираща се с това, че всеки трансформатор има навивка, съдържаща изолация, съставена от най-малко два полупроводникови слоя, всеки слой осигуряващ, по същество, еквипотенциална повърхност, и твърд изолатор между споменатите полупроводникови слоеве.
11. 11. Електрическа захранваща система, съдържаща въртящ преобразувател, имащ навика и пригоден да бъде захранен от трифазна високоволтова разпределителна линия, а споменатият въртящ преобразувател е захранващ трансформатор, който захранва линия за захранване на релсовия път, характеризираща се с това, че споменатата навивка, се състои от най-малко два полупроводникови слоя, всеки слой осигуряващ, по същество, еквипотнциална повърхност, и твърда изолация между споменатите полупроводникови слоеве.

    ММЙЙЙ1

    • · · · • · • • · • · • · ·· • · • · · • · • · • · · · • · • · • · • · ·· ·· ·· 9 · • · ··
12. 12. Система, както е претендирала във всяка една от претенциите от 2 до 11, в която споменатият въртящ преобразувател е синхронен.
13. 13. Система, както е претендирана във всяка една от претенциите от 2 до 11, в която споменатият въртящ преобразувател е асинхронен.
14. 14. Система както е претендирана във всяка една от претенции от 2 до 13, в която споменатият въртящ преобразувател е единична машина, имаща както двигателна, така и генераторна функции.
15. 15. Система, както е претендирана в претенция 14, в която споменатият въртящ преобразувател е фазов преобразувател.
16. 16. Система, както е претендирана в претенция 11, характеризираща се с това, че трансформаторът има навивка, включваща изолация, състояща се поне от два полупроводникови слоя, всеки слой осигуряващ, по същество, еквипотенциална повърхност, и твърд изолатор между споменатите полупроводникови слоеве.
17. 17. Електрическа захранваща система за релсов транспорт, съдържаща най-малко един автотрансформатор, имащ навивка и който е свързан между линията за захранване на релсовия път и една неутрална линия, характеризираща се с това, че споменатата навивка съдържа изолация, състояща се от най-малко два полупроводникови слоя, всеки слой осигуряващ една, по същество, еквипотенциална повърхност, и твърда изолация между споменатите полупроводникови слоеве.

    • · • ···
18. 18. Електрическа захранваща система за релсов транспорт, съдържаща най-малко един токов волтодобавъчен трансформатор, имащ навивка и свързан между линия за захранване на релсовия път и обратен проводник, характеризираща се с това, че споменатата навивка съдържа изолация, съставена от най-малко два полупроводникови слоя, всеки слой осигуряващ една, по същество, еквипотенциална повърхност, и твърда изолация между споменатите полупроводникови слоеве.
19. 19. Електрическа захранваща система за релсов транспорт, съдържаща статичен честотен преобразувател, свързан между два трансформатора, всеки от които има навивка, характеризираща се с това, че споменатата навивка включва изолация, състояща се от най-малко два полупроводникови слоя, всеки слой осигуряващ, по същество, еквипотенциална повърхност, и твърда изолация между двата споменати полупроводникови слоя.
20. 20. Система, както е претендирана във всяка предшествуваща претенция, характеризираща се с това, че най-малко един от споменатите слоеве има, по същество, същия коефициент на температурно разширение като твърдата изолация.
21. 21. Система, както е претендирана във всяка предшествуваща претенция, характеризираща се с това, че частите на потока в сърцевината на магнитната верига на всеки трансформатор или въртящ преобразувател е от ламинирани плоски пластини и/или необработено ковано желязо и/или лят чугун и/или е пресован от метални прахове.

    ···· ···· ··· ·· ·· ·· ·♦ ·· ··
22. 22. Система, както е претендирана във всяка от предшествуващите претенции, характеризираща се с това, че найвътрешният полупроводников слой (33) е с, по същество, един и същи потенциал като проводника/проводниците (31).
23. 23. Система, както е претендирана във всяка от предшествуващите претенции, характеризираща се с това, че външният слой (34) е свързан към избран потенциал.
24. 24. Система, както е претендирана в претенция 22, характеризираща се с това, че избраният потенциал е потенциалът на замята.
25. 25. Система, както е претендирана във всяка от предшествуващите претенции, характеризираща се с това, че провеждащият ток проводник на навивката се състои от множество снопове, като само някои от сноповете не са изолирани от останалите.
26. 26. Система, както е претендирана в коя и да е предшествуваща претенция, характеризираща се с това, че споменатата навивка и постоянно изолираните свързани проводници за високи токове между блоковете на системата са осъществени чрез използуване на кабел (6) с твърда изолация за високо напрежение, състояща се от най-малко два полупроводникови слоя (32, 34), и от снопове (36), които могат да бъдат изолирани или неизолирани.
27. 27. Система, както е претендирана в претенция 26, характеризираща се с това, че високоволтовият кабел (6) има проводяща ···· · · · · · ·· • · ·· · · ··· · · ·· • ·· ··· ·· * · · 9 99

    9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 99

    99 99 ·· ·· 9999 област със сечение от 30 и 3000 mm² и а външен диаметър на кабела между 10 и 250 mm.
28. 28.

    Система, както е претендирана във всяка от предшествуващите претенции, характеризираща се с това, че споменатата навивка може да провежда номинално напрежение от 10 до 800 kV.
29. 29. Система, както е претендирана в претенция 28, в която споменатото номинално напрежение е по-високо от 36 kV.
30. 30. Система, както е претендирана в претенция 28, в която споменатото номинално напрежение е по-високо от 72.5 kV.