BG104516A - Electricity supply system - Google Patents
Electricity supply system Download PDFInfo
- Publication number
- BG104516A BG104516A BG104516A BG10451600A BG104516A BG 104516 A BG104516 A BG 104516A BG 104516 A BG104516 A BG 104516A BG 10451600 A BG10451600 A BG 10451600A BG 104516 A BG104516 A BG 104516A
- Authority
- BG
- Bulgaria
- Prior art keywords
- semiconductor layers
- transformer
- voltage
- insulation
- winding
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/288—Shielding
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/32—Insulating of coils, windings, or parts thereof
- H01F27/323—Insulation between winding turns, between winding layers
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K47/00—Dynamo-electric converters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K2203/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the windings
- H02K2203/15—Machines characterised by cable windings, e.g. high-voltage cables, ribbon cables
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/32—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
- H02K3/40—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation for high voltage, e.g. affording protection against corona discharges
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Ac-Ac Conversion (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Insulated Conductors (AREA)
- Insulating Of Coils (AREA)
Abstract
Description
Област на техникатаTechnical field
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.The present invention relates to an electric power supply system for rail transportation, i. to an installation for the supply of electric locomotives, automotives, trams and similar vehicles, the installation of which includes at least one electric machine composed of a magnetic core and at least one turn.
Предшествуващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION
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.The magnetic circuit of an electric machine is typically composed of a laminated core, i. of steel sheets and is of closed construction. To provide ventilation and cooling of the core, it is most often divided into stacks with radial and / or axial ventilation ducts. For larger machines, the layered structures are stamped as segments that are attached to the yoke of the machine, and the laminated core is assembled through clamping fingers and rings. The winding of the magnetic circuit is located in the slots of the core, the slits typically having a rectangular or trapezoidal cross section.
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.In multiphase electrical machines, the windings are made either as single or double layer windings. For single-layer windings, there is only one side of the slot coil, while for two-layer turns, there are two sides of the slot coil. By "coil side" is meant one or more conductors combined vertically or horizontally and provided with ordinary coil insulation, i. E. with one insulation designed to withstand the rated voltage of the machine against the ground.
·· ·· ·· · · ·· ··· · · · · · · · · ·
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.Double-layer windings are typically made as template windings, while single-layer windings in the present context can be made as template or flat windings. In template windings, there is only one (possibly two) coil widths, while flat windings are made as concentric turns, ie. varying the width of the coil within a wide range. The "coil width" indicates the distance between the two sides of the coil belonging to the same coil.
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.Usually, all large machines are made with a double-layer winding and are the same size coils. Each coil is arranged on one side in one layer and on the other side in another layer. This means that all coils intersect at the end of the coil. If there are more than two layers, this intersection complicates winding work and the end of the coil is less satisfactory.
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 заDue to historical reasons for electric rail transport, many power systems with different voltage and frequency have been upgraded. Once a system is set up in an area, changing the system requires enormous cost and disruption to work. Basically, there are three standard solutions for
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.voltage supply: direct voltage systems, public frequency alternating voltage systems and low frequency alternating voltage systems. This means that many electric rail vehicles (locomotives and automotives) and passenger motors must be built to operate more than one power system. There are now locomotives and shared traffic engines between different countries that can be operated by different power systems and / or variants in such power systems.
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 прилагатElectricity for rail transport can be supplied either from a common distribution network or generated at power stations, followed by a rail route. Performances vary depending on whether the power is AC or DC. In cases of constant voltage, electrification rectifiers are required to convert the AC voltage supplied by the public distribution network. These rectifying stations apply
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.constant voltage at certain points along the track. In the case of industrial frequency AC (50 or 60 Hz), filters are provided to protect the harmonic thyristor devices of the locomotive from being introduced into the public energy system and, at certain points, installations for balancing the electrical loads are required. transport. Three-phase two-phase transformation can be accomplished by connecting special transformers, for example, connecting Scott. The disadvantage of this connection is that it requires a lot of bends and a large mass of core. Another disadvantage is that the public frequency power supply system has a low power transmission capability and high inductive losses compared to the low frequency systems, as well as the line load generating interference to the power supply network. In the case of low frequency AC electrification (16¾ Hz or 25 Hz), the conversion stations are required to convert the industrial frequency of the public distribution network, or special power stations and special low frequency AC distribution networks.
Първоначално беше предпочитана електрификацията с постоянно напрежение, защото беше налице мотор с удобно и просто управление 4 • ··· ···· • · · ···· · · · · • · · ·· ··· ·· ·Initially, DC was preferred because there was a motor with convenient and easy control 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.DC motor with serial excitation. The primary three-phase AC voltage was converted to direct voltage using rotary converters or mercury rectifiers with arc discharge, but now the conversion is usually performed with 6 or 12 pulse relays.
Системата с постоянно напрежение има предимството, че токътThe DC system has the advantage of being current
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).can be used directly in DC motors. Heavy-duty transformers are not required in the vehicle for reducing the voltage as in AC. Voltage-powered vehicles are, at the same time, cheaper and easier to manufacture. Low DC voltage is also an advantage from a safety point of view (for example, in underground rails where busbars can sometimes be found).
Недостатъкът на работата с постоянно напрежение е, предиThe disadvantage of working with constant voltage is before
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.everything is low voltage, which means that the current, and therefore the voltage drop and loss, are significant. This should be offset by high conductivity areas and closely spaced rectification stations (usually less than 10 km between stations). This is reflected in expensive installations. The disadvantage is particularly noticeable at high capacities, such as high-speed traffic.
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.High-power rectification stations should be built close to each other and only used for a short time when the composition passes through the power station. Another disadvantage is the particularly high short circuit currents.
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.Before it became possible to use the industrial frequency (50 or 60 Hz) in transport motors, the first AC systems were for low-frequency electrification (15 to 16% or 25 Hz). The transport motor used for a long time in such systems was a single-phase motor with a series switch, also known as a single-phase transport motor. It functions as a direct current motor except that both the flow and the current of the rotor are reversed every half period because it is powered by alternating current. In order to make switching, in order to operate without the risk of overvoltage or electric arc at low frequency, low speed motors had to be selected. The advantage of low-frequency AC power compared to the public frequency is the better power transmission capability.
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,The main advantage of AC systems over DC systems is that AC voltage can be transformed (nowadays even DC voltage with so-called circuit breakers can be transformed). Therefore,
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.it is possible to maintain a relatively high voltage on the contact network with respect to the voltage at which the motor operates. Due to the high voltage in the power supply network, the current is reduced, which allows for better power transmission and reduced losses in the power line. Power stations can be located further (30 to 120 km). The disadvantage is that the transport bikes are large and the technology of their management is complex.
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 иAnother disadvantage is the need to convert the frequency at which motor generators would be used, i. a simple 50 Hz synchronous motor that runs on a single phase with a 16% Hz synchronous generator. For asynchronous coupling, the 50 Hz motor / generator is asynchronous with a special rotor powered by a very low frequency alternating current (Sherbius machine). Power can be supplied in two directions. The motor has three times more poles than the generator. The rotary converters are built for near normal voltage (6 kV) to avoid the use of insulation of such high quality. Transformers are required, both before and
• · · · ·· · · t’ ·· след преобразувателите. Серийните преобразуватели, обикновено, работят в паралел в същата инсталация.• · · · · · · t ’·· after converters. Serial converters usually run in parallel in the same installation.
Въртящи преобразуватели, които могат да бъдат синхронни илиRotary converters, which may be synchronous or
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.asynchronous, they can produce reactive energy that is able to compensate for the reactive energy losses occurring in the conduit network and in the vehicle. The rotary converter provides electrical separation of the public distribution network and the congested conduit system. Reactive energy can be supplied to the public distribution network via a rotary converter.
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 наThe main disadvantage of a rotary converter is that starting large synchronous / asynchronous machines takes time and is complicated. It must be possible to meet a sudden need for energy. As a limitation, it can be stated that the machines must be driven in the absence of load or at low power for extended periods. Another disadvantage is the loss of energy, which is partly the result of the aforementioned work in the absence of
товар.goods.
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.In the new installations, the rotary converters were replaced by static converters. Static converters can produce reactive power that is able to compensate for the reactive power losses occurring in the contact network. The harmonics are higher than the three-phase and single-phase sides. Moreover, static converters are unable to generate reactive power to compensate for the voltage drop caused by inductive load.
Както е ясно от горе казаното, различните системи, използувани за електрическия релсов транспорт са относително усложнени и оскъпени.As is clear from the above, the various systems used for electric rail transport are relatively complicated and expensive.
• · · · ··· ···· • ··· i 4··· · }· · • · · · · · · · ···· ·· ·· ·♦ ·· ·· ··• · · · ··· ···· • ··· and 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:Machines of the aforementioned type, with a conventional stator winding, cannot be connected to a 145 kV high-voltage network without the use of a voltage-reducing transformer. The use of a motor thus connected to a low-voltage network through a transformer entails a number of disadvantages compared to a motor that could be connected directly to a high-voltage network. Among other things, the following can be listed:
- трансформаторът е скъп, увеличава транспортните разходи и изисква пространство;- the transformer is expensive, increases transportation costs and requires space;
- трансформаторът намалява ефективността на системата;- the transformer reduces the efficiency of the system;
- трансформаторът консумира реактивна мощност;- the transformer consumes reactive power;
- конвенционалният трансформатор съдържа трансформаторно масло, което е свързано с рискове;- conventional transformer contains transformer oil, which is associated with risks;
включва чувствителна работа, тъй като моторът, през трансформатора, се мъчи да работи в една слаба мрежа.involves sensitive work as the motor, through the transformer, struggles to run on a weak grid.
Описание на изобретениетоDescription of the invention
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.It is an object of the present invention to provide an electrical power supply system and components thereto for electrical rail transportation, which solves some of the problems inherent in known systems in the art.
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.The present invention provides an electrical power supply system according to one of claims 1, 2, 6, 9, 11, 17, 18 or 19, each of which has the same characterizing part.
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.Thus, the invention is based on a special technique for designing electrical machines, motors, generators, transformers, etc., in which electrical windings are made with dry insulation in a special way. This allows or eliminates the · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · Transformer and / or transformer construction shall be free from the disadvantages inherent in the conventional ones mentioned above.
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.The feeder system may include machines of different types in single installations designed to transmit power from the distribution network to a line supplying a track, which usually consists of a contact network. Naturally, it may include one or more special machines combined with conventional machines.
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.Therefore, a machine of the type to which the invention relates may be a transformer or a generator motor operating as a converter. These alternatives can, of course, be combined.
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 наThe power supply system and components according to the invention can be adapted to the requirements of different electric rail systems, and with modifications, are intended for rail systems with external power supply or with their own power generation system, for rail transport at different levels on
напрежението и с различна честота и, както за постояннотокови системи, така и за работа на синхронни и асинхронни мотори.voltage and at different frequency and for DC systems as well as for operation of synchronous and induction motors.
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.In the event that a transformer is supposed to be required, it is an object of the present invention that the transformer be manufactured using a cable of the same type and in a manner consistent with the other electrical machines included in the installation.
Предимството, получено чрез постигане на горните обекти на изобретението е избягването на междинен, напълнен с масло трансформатор, чиято реактивност иначе консумира реактивна мощност.An advantage obtained by achieving the above objects of the invention is the avoidance of an intermediate oil-filled transformer whose reactivity otherwise consumes reactive power.
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.Advantages are also given to the quality of the power supply network, because rotary compensation is obtained. With an installation according to the invention, the overload capacity is increased to + 100%. The area of control is larger than the technology available.
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.To do this, the magnetic circuit and wires in at least one of the electrical machines included in the installation are manufactured with a coiled, permanently insulated cable and ground.
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.The main and main difference between the known technology and the embodiment according to the invention is that the latter is made with a magnetic circuit incorporating in at least one of the machines in the electrical installation, which is adapted for direct connection through switches and insulators to low power supply, in the range 20 800 kV, preferably higher than 36 kV. Therefore, the magnetic circuit contains one or more laminated cores of coils consisting of a wound cable having one or more pre-insulated conductors having one semiconductor layer, both on the conductor and externally on the insulation, with the outer semiconductor layer connected to the potential to the earth.
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.To solve problems arising from the direct connection of electrical machines and rotary and static machines to all types of high-voltage power grids, at least one machine in the installation according to the invention has many features, as mentioned above, that distinguish it sharply by known technology. Further features and further exemplary embodiments are defined in the dependent claims and are discussed below.
По-горе споменатите характеристики и други характеристики на инсталацията е поне една от електрическите машини, включени в нея, съгласно изобретението да включва следното:The above mentioned characteristics and other characteristics of the installation is that at least one of the electrical machines included in it according to the invention includes the following:
···· ··· · · ·· • ··· · ···· · ··· • · · ··· 9 · ··· ··· • 9 9 · ···· · · ·9· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 9 · · · · · · · 9 9 · · · · · · · 9
99 99 99 999999 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;- The magnetic circuit winding is made of a cable having one or more pre-insulated conductors as well as two semiconductor layers, one covering the bundles of wires and the other forming an outer sheath. Some typical conductors of this type have cross-linked polyethylene (PEX) or ethylene propylene rubber insulation. For this purpose, the wires can be further refined, both with respect to the wiring harnesses and the outer sheath;
- 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;- Circular cross-section cables are preferred, but other cross-section cables may be used to provide, for example, better fill density;
- Такъв кабел позволява ламинираната сърцевина да бъде конструирана съгласно изобретението по нов и оптимален начин по отношение на прорезите и зъбите;- Such a cable allows the laminated core to be constructed according to the invention in a new and optimal manner with respect to the slots and teeth;
- За предпочитане е навивките да са направени с изолация на стъпки за най-добро използуване на ламинираната сърцевина;- It is preferable for the coils to be insulated in steps for the best use of the laminated core;
- 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;- Preferably, the coils are made as multi-layer, concentric cable coils, allowing the number of ends of the intermediate sections of the coils to be reduced;
- 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;- The slit construction may be suitably selected from the cross-section of the cable windings so that the slots are shaped in a series of cylindrical openings extending axially and / or radially outward from one another and having a projection disposed between adjacent wires. the habits;
- 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;- The design of the slits can be selected according to the section of the cable and the step insulation of the turns. Stepped insulation allows the magnetic core to have a nearly constant tooth width, regardless of radial propagation;
........ 11 ft ft ft ft · ft · · · · · • · ft ft · ft · ·· ft ·· ft • ·· ft ft ft «ft ftftft ·· ft ft··· ft··· ft··· ·· >·· ·· ft· ·· ··........ 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;- The aforementioned further refinements for sheaves result in the construction of conductors of conductors consisting of many tight layers / layers, for example, insulated sheaves, from the point of view of the electrical machine, not having to be arranged correctly , as well as being uninsulated and / or isolated from each other;
- 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.- The aforementioned further refinement of the outer shell has the consequence that, at appropriate points along the length of the conductor, the outer shell is interrupted, with any interruption parallel to the length and connected directly to earth or the like. selected potential.
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.Using a cable of the type described above allows the entire length of the outer semiconductor layer of the coil, as well as the rest of the installation, to be held to ground potential. One important advantage is that the electric field is near zero in the region of the edges of the coils outside the outer semiconductor layer. With the ground potential of the outer layer, the electric field does not need to be controlled. This means that there will be no concentration of the field either in the core, in the regions of the edges of the coils, or in the transition between them.
Сместа от изолирани и/или неизолирани закрепени снопове или разместените снопове се изразява в ниски загуби от паразитни капацитети.The mixture of insulated and / or uninsulated fastened bundles or displaced bundles is low loss of spurious capacities.
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.The high voltage cable used in the magnetic circuit is constructed of an inner core / conductor of multiple bundles, at least one semiconductor layer, the inner semiconductor layer is enclosed by an insulating layer, which in turn is covered by an external semiconductor layer having an outside diameter of the order of 10 - 250 mm and a conductive area with a cross section of the order of 40 - 3000 mm 2 .
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.According to a particular preferred embodiment of the invention, at least two of these layers, preferably all three, have the same coefficient of thermal expansion. An undeniable benefit thus obtained is that defects, cracks, and the like are avoided during temperature movement in the windings.
Тъй като изолационната система, подходящо постоянна, еAs the insulation system, suitably permanent, is
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.Designed so that from a thermal and electrical point of view it is rated for a conductor voltage higher than 36 kV, the system can be connected to a high-voltage power supply network without any intermediate step-down transformer, whereby the advantages obtained relate to listed above.
По-горе изброените и други предимства на изобретението са дефинирани в зависимите патентни претенции.The foregoing and other advantages of the invention are defined in the dependent claims.
Кратко описание на чертежитеBrief description of the drawings
Изобретението ще бъде описано по-подробно в следващотоThe invention will be described in more detail in the following
подробно описание на предпочитани, но неограничаващи изобретението, примерни изпълнения, с позоваване на приложените чертежи, в конто:a detailed description of preferred but non-limiting embodiments, with reference to the accompanying drawings, in which:
Фигура 1 е схематичен изглед на сектор от статора на електрическа машина съгласно изобретението;Figure 1 is a schematic view of a stator sector of an electric machine according to the invention;
Фигура 2 е изглед на стъпално обелен кабел, използуван в навивките на статора, показан на фигура 1;Figure 2 is a view of a step-peeled cable used in the stator bends shown in Figure 1;
Фигура 3 е блокова схема на захранваща система, съдържаща трансформатори, навити съгласно изобретението;Figure 3 is a block diagram of a power system comprising transformers wound according to the invention;
Фигура 4 е блокова схема на захранваща система, имаща въртящ преобразовател;Figure 4 is a block diagram of a power system having a rotary converter;
Фигура 5 е блокова схема на алтернативно изпълнение на захранващата система от фигура 4;Figure 5 is a block diagram of an alternative embodiment of the power system of Figure 4;
• · • · ··• · · · ·
Фигура 6 е блокова схема на друго примерно изпълнение наFigure 6 is a block diagram of another exemplary embodiment of
захранваща система, имаща въртящ преобразувател;a power system having a rotary converter;
Фигура 7 е блокова схема на алтернативно примерно изпълнение на захранващата система от фигура 6;Figure 7 is a block diagram of an alternative embodiment of the power system of Figure 6;
Фигура 8 е блокова схема на друго примерно изпълнение на захранваща система, имаща въртящ преобразувател;Figure 8 is a block diagram of another exemplary embodiment of a power system having a rotary converter;
Фигура 9 е блокова схема на конвенционална захранваща система, съдържаща средство за филтриране и средство за балансиране на товара;Figure 9 is a block diagram of a conventional power supply system comprising a filtering means and a load balancing means;
Фигура 10 е блокова схема на примерно изпълнение на изобретението, подходящо да замени захранващата система от фигура 9;Figure 10 is a block diagram of an exemplary embodiment of the invention suitable to replace the power system of Figure 9;
Фигура lie по-подробна схема на примерното изпълнение на захранващата система от фигура 10;Figure lie a more detailed diagram of an exemplary embodiment of the power system of Figure 10;
Фигура 12 е схема на примерно изпълнение на изобретението, използуващо волтодобавъчни трансформатори;Figure 12 is a diagram of an exemplary embodiment of the invention using voltage-transformers;
Фигура 13 е примерно изпълнение, включващо статичен преобразувател.Figure 13 is an exemplary embodiment including a static converter.
Описание на предпочитани примерни изпълненияDescription of preferred embodiments
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 найIn a schematic view of the stator sector 1 according to Figure 1, belonging to a rotary-type electric machine included in the installation according to the invention, part of the machine rotor 2 is also shown. Stator 1 is assembled as a conventionally laminated core. Figure 1 shows a sector of the machine corresponding to one pole step. Multiple teeth 4 extend radially into the yoke 3 of the core against the rotor 2 and are separated by slots 5 in which the windings are located. The stator winding cables 6 are high-voltage cables that can be of the same type as the one used to distribute energy, i.e. PEX cables. One difference is that the outer, protective sheath against mechanical damage and the metal sheath normally enclosing such a cable are eliminated so that the cable for this application contains only the conductor and most
малко един полупроводников слой по всяка от страните на изолиращия слой. Следователно, полупроводниковият слой лежи неизолиран на повърхността на кабела.little one semiconductor layer on each side of the insulating layer. Therefore, the semiconductor layer lies uninsulated on the surface of the cable.
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.Cables 6 are shown schematically in Figure 1 only through the central part of each cable or side of the coil that is inserted. As can be seen, each slit 5 has a variable cross section with varying width of the parts 7 and narrows 8. The wide parts 7 are substantially circular and encompassing the turn. The constrictions 8 between them serve to radially fix the location of each cable. The cross section of the slit 5 also narrows radially inwards. This is due to the fact that the voltage across the parts of the cable is lower, the closer they are radially to the inside of the stator 1. A similar winding can be used in the direction of the interior, where the coarser ones are laid cables must be pulled further. The illustrated example uses cables of three different sizes, arranged in three correspondingly sized sections 51, 52.53 of the slots 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 9Figure 2 shows the stepwise end of a high-voltage cable for an electrical machine included in the installation according to the invention. The high-voltage cable 6 contains one or more conductors 31, each of which consists of a plurality of bundles 36, which together have a circular cross section and are, for example, of copper (Cu). These conductors 31 are located in the middle of the high-voltage cable 6 and are surrounded in the exemplary embodiment shown by an insulating part 35. However, this part may be omitted for one of the conductors 31. In the present invention, the conductors 31 are covered together by the first • · • ··· • · · • ·· • ·· 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9
9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 99 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.99 99 99 99 99 semiconductor layer 32. Around this first semiconductor layer 32 has an insulating layer 33, for example, of PEX insulation, which in turn is covered by a second semiconductor layer 34. Therefore, the high-voltage cable does not need a metal screen or an outer sheath of the kind that typically encloses this type of power transmission cable.
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:The above arrangement of the magnetic circuit for a rotating electric machine constructed with cable 6 is also applicable to static electric machines, for example, transformers, chokes and the like. A transformer having a coil formed by a cable as shown in Figure 2 is hereinafter referred to as a "transformer of the invention". The following important advantages are a consequence from both a design and production point of view:
- 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;- Transformer bends can be constructed without taking into account any distribution of the electric field and, therefore, problematic crossing of parts in the known technology is not necessary;
- Сърцевината на трансформатора може да бъде конструирана- The transformer core can be constructed
без да се взема под внимание каквото и да е разпределение на електрическо поле;without taking into account any electric field distribution;
- 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;- No oil is required to electrically insulate the cable and coils, and instead, the cable and coils may be covered by air or by a non-combustible or slowly burning liquid;
- Липсата на масло значително намалява риска от пожар и експлозия в трансформатора на изобретението, поради което не са нужни пожарозащитни стени;- The lack of oil significantly reduces the risk of fire and explosion in the transformer of the invention, therefore no fire protection walls are needed;
- Не се изисква специален фундамент за работа при възможен теч на маслото;- No special foundation required for oil leakage;
• · · · · · · • · ·· · · ···• · · · · · · · · · · · · · ·
- Много по-лесно • · · · · · · · ·· *4 ·· е да се конструира трансформатор възможност да издържа земетресения;- It is much easier to design a transformer able to withstand earthquakes;
- Трансформаторът може да бъде изготвен много по-лесно,- Transformer can be made much easier,
поради неговата възможност да издържа на къси съединения;due to its ability to withstand short circuits;
- Трансформаторът е много по-безшумен, по-чист и изисква помалко техническо обслужване;- The transformer is much quieter, cleaner and requires less maintenance;
- 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,;- No special insulators are required for electrical connection between the external connections of the transformer and the coils / coils located inside it, as is the case with oil-filled transformers;
- 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.- The manufacturing and testing technology required for the magnetic circuit transformer of the invention, as described above, is significantly simpler than that required for conventional transformers / chokes.
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.The use of electric machines provided with magnetic circuits of the type described above ensures that the electric power supply to the traction motors is significantly simplified and more efficient.
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 ··«· · · · · · · ♦ • ··· · ···· · · · · • · · ··· ·· ··· · · · ···· ···· ···· ·· ·· ·· ·· · · ··Certain embodiments of the invention, which are described below, include a rotary converter with at least one winding formed by the conductor shown in Figure 2, hereinafter referred to as a "rotary converter of the invention". The rotary converter may comprise an engine and a generator connected by a common shaft, or it may comprise a single machine having both the functions of an engine and a generator, as described in German patents Nos. 372390, 386561 and 406371. The engine and generator many of them can be synchronous or asynchronous, and the function of the rotary converter is to change the voltage, the number of phases and / or the frequency of the power supply. For public rail systems, the rotary converter may be a phase converter as described in 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 вVerlags-Anstalt Stutgart, Band 2, p.395, also designated as a single machine. It contains two-phase windings and three-phase windings in
статора и накъсо съединен ротор.stator and short-circuited rotor.
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.In each of Figures 3 to 7, a known power system is shown on the left side of the figure for comparison with the exemplary embodiment of the invention shown on the right side of the same figure.
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 вFigure 3 shows a typical public frequency system. A high-voltage distribution line 40 supplies transformer stations, e.g., 41, 42, located in several locations along the rail path. Each of the transformer stations is powered by two of the three phases of the distribution line. Different phase combinations have been used to balance the load. (So station 41 uses AB, station 42 uses BC, an additional station not shown in the figure, uses AA, etc.) Each transformer station consists of high-voltage switchgear 43, two transformers 44, 45 and high voltage or intermediate switchgear 46 (although a single transformer for a station may be sufficient). Between each two transformer stations, one switchgear 47 makes it possible to connect sections 48 and 49 of the contact network to each other. In the dual line configuration shown, the two wires of the contact network supplied by the same station are usually connected together at this central point. In most cases, the connection of the contact wire of the contact network cannot be made between two different transformer stations as they are connected to different phases of the public network and such connection would cause unstable conditions. The disadvantage of such a system is that a locomotive cannot be powered from either end of the contact wire. Transformer stations must be close to each other, usually 30 km away. Transformers 44 c
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.The prior art station 41 is insulated with transformer oil and is a threat to the environment. A large amount of transformer oil is also dangerous in the event of fire. They must be constantly checked for leaks. If there is other equipment near the transformer, there must be space under the transformer protected so that the oil cannot be reached by fire and where the oil can leak in case of leakage. Transformers 44 are often protected from danger by walls made of concrete and placed around them. If the transformer is located near other equipment or outside a building, firewalls are often built around the transformers to protect the other equipment in the event of a fire in the transformer oil. Fire extinguishers must be installed near the transformer.
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.In contrast, transformers 45 are transformers of the invention that do not contain anything inside them that can leak into the environment. Another advantage is that in the event of a fire, the fire will be extinguished in a much shorter time. The transformer 45 can be placed on a much simpler foundation, for example in a concrete socket.
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, осигуряващаFigure 4 shows a typical low frequency system. A three-phase high-voltage distribution line 40 supplies frequency conversion stations 51, 52 in several locations along the rail path. In each converter station, the three high frequency phases of public frequency are first lowered to intermediate voltage. The intermediate voltage in the three phases is then converted to a low frequency single phase intermediate voltage. The known frequency converter 53 may be static (as shown) or rotary. In the high voltage side of the transformer there is a switchgear and in the low frequency side of the converter - a converter. A static converter is a transformer transformer that converts the intermediate voltage into a low six-phase voltage. In rare cases, this transformer can be directly powered by the high-voltage switchgear. On the wire of the contact network 54 between the two conversion stations there is a switching apparatus providing
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.connecting sections of the contact network to one another and synchronizing them. One advantage of this system over the public frequency system is that a locomotive can be powered from both ends of the contact wire of the contact network. Transformation stations may be located farther apart, usually 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.The rotary converter 54 shown on the right side of Figure 5 is a rotary converter of the invention. The advantage of this system is that the rotary converter 54 can be connected directly to the high-voltage switchgear 55 without intermediate transformers or switchgear. There is no need for any transformer in the intermediate side, even if the voltage of the contact wire is higher than 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.However, it may be necessary or cost effective to provide a transformer between the three-phase distribution line 40 and the rotary converter 54, therefore Figure 5 shows an alternative system comprising such a transformer 56, which may be a transformer of the invention.
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.Figure 6 shows a typical low frequency system implemented in Sweden. A three-phase high-voltage distribution line supplies frequency conversion stations 60, 61 at strategic locations along the rail route. In the conversion stations, the three phases of high-voltage public-frequency voltage are first converted into transformer 62 into intermediate voltage. The three-phase intermediate voltage is then converted to low-frequency single-phase intermediate voltage by a known static converter 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.The low-frequency single-phase voltage is then connected to the mains conductor 64, but transformed through transformer 65 again to high voltage, 132 kV. This high voltage is transmitted to the transformer stations, in which this voltage is again lowered to intermediate voltage and connected to the contact wire of the contact network. The switchgear is provided in the high-voltage side of the transformer 62, between the transformer 62 and the converter 63, in the low-frequency side of the converter 63 and in the low-voltage side of the single-phase transformer 65. The transformer stations between the converter stations have high-voltage switching transformers switching equipment for intermediate voltage on the other side of the transformer.
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 kVThe advantage of this system over the public frequency system is that a locomotive can be re-energized on both sides of the contact wire of the contact network. Another advantage is that the high voltage transmission to the transformer stations between the station converters makes it possible to reduce the number of station converters. The use of high transmission voltage (132 kV in Sweden) results in higher power transmission efficiency. The total capacity of the converters installed may be reduced. Conversion stations may be located at a larger · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·· distance from each other, usually 300 - 400 km. Transformer stations are located about 20 - 40 km on systems with 16.5, 16 2 L kV
(в Швеция).(in Sweden).
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.The right side of figure 6 shows a rotary converter 66 of the invention, between the high-voltage switchgear 67 and the intermediate switchgear 68. An advantage of this system is that the rotary converter 66 can be connected directly to the high-voltage switchgear 67 without using any intermediate transformer.
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.Figure 7 shows a system different from that of Figure 6 in that the rotary converter 69 of the invention contains a single generator with two outputs, supplying both the contact wire 64 and the high voltage and low frequency line 70.
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.The right side of Figure 8 shows a typical low frequency system used in Germany, Austria, Switzerland and the USA. A three-phase, high-voltage distribution line 40 supplies frequency conversion stations 80 located strategically along the track. In converter stations 80, three-phase high voltage public frequency is first transformed into intermediate voltage. The three-phase intermediate voltage is converted to a low-frequency single-phase intermediate voltage. The frequency converter can be static (as shown in the figure) or rotary. The low frequency single phase voltage was then transformed into a high voltage 132 kV. This higher voltage is transmitted to transformer 81, located every 10 km for a system of 11 kV, 25 Hz (in the USA) or every 20 - 40 km (in Sweden) along the rail path between the conversion stations. In these transformer stations, the voltage is again lowered to intermediate and is connected to the contact wire of, · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · Мрежа 83 and the converter 80, in the low frequency country of the converter 80 and in the high voltage country of the single-phase transformer 84. The transformer station 81 between the converter stations has a high voltage utilization apparatus in the high voltage country of its transformer 85 and switching equipment on the other side of the transformer 85. This system has all the advantages of the systems shown in Figures 6 and 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.According to one embodiment of the invention shown on the left side of Figure 8, a rotary converter 86 of the invention is coupled between a high voltage switchgear and an intermediate switchgear. The advantage of this system is that the rotary converter 86 can be connected directly to the high voltage switchgear without any intermediate transformer or switchgear and to be connected directly to the low frequency switchgear without any intermediate switch transformer or switchgear. Transformer 85 may be a transformer of the invention.
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.Figure 9 illustrates a known principle of a public frequency system requiring a filter system 90 and a system 91 for load balancing and to reduce interference transmitted to the public power system. Autotransformers 92 may be used to improve the voltage along the contact wire of the contact network 93. Interference with other systems is reduced by the use of autotransformers. The contact wire is usually sectioned, which reduces the possibility of propulsion.
···· ··· · · ·· • · · · · · · · · · · ·· • ·· ··· ·· ··· ··· • ·· · · ·· · · · ·· ·· ·· ·· ·· ·· ··· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·
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”.Figure 10 shows that the rotary converter system of the invention 95 does not require the filters and load balancing equipment shown in Figure 9 and that the contact wire can be synchronized and simultaneously connected to the power stations. The output voltage and frequency of the inverter 95 can be selected over a wide range. For a public frequency rail system, the rotary converter contains one phase converter as described in 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.Figure 11 contains a detailed diagram of an autotransformer type. Autotransformers are used in both public frequency and low frequency systems. The distance between autotransformers should not be very long, for example, within 5 - 20 km. The fact that these transformers contain oil, typically about 5,000 kg, which can leak and ignite is bad for the environment.
Автотрансформаторът 100, свързан към комутационна апаратура високо или междинно напрежение 101, е автотрансформатор наThe autotransformer 100 connected to the high or intermediate switching apparatus 101 is an autotransformer of
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.the invention and contains nothing inside that could leak into the environment. Any fire that may occur will be extinguished in a much shorter time and the autotransformer can be placed on a very simple foundation, for example in a concrete socket.
Токът към локомотива е предаден само през контактния проводник на контактната мрежа. Все пак има някои възможни части, които могат да провеждат обратен ток:The current to the locomotive is transmitted only through the contact wire of the contact network. However, there are some possible parts that can conduct reverse current:
Чрез релсите;Through the rails;
Чрез земята от всяко място по продължение на линията; Релсите;Through the earth from any place along the line; Rails;
През заземени проводници, свързани към релсите;Through grounded wires connected to rails;
·· ·· ·· ·♦ ···· • · · · · · ···«· • ··· · · · · · · ··· • ·· · · · ·· · · · ··· • · · · · · · · · · ·· • · · · ·· ·· ····· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · • · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·
Течове през метал в земята, такива като кабелни обвивки, тръби, ограждения и други подобни;Earth leaks such as cable sheaths, pipes, fences, and the like;
Проводници на обратен ток в паралел с контактния проводник.Reverse current conductors in parallel with the contact wire.
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.In most cases, backwaters should be preferred, especially in populated areas where large flows occur, for example, a gas pipeline is dangerous. The current will flow, both through the return conductor and through all possible conductive parts.
Ако е използувана постояннотокова система, могат да бъдатIf a DC system is used, they can be
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.Transmission transformers used in a 1: 1 ratio. The return current in the reverse current conductor is forced to be the same as the current in the contact wire of the contact network. Transformers are often referred to as "current-added transformers". They can be used in systems with or without backwash.
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° спрямоAn auto-transformer system has been used not only to provide protection against unwanted back currents. Such a system also has a higher drive capability. The system has a negative supply line with a voltage that is rotated 180 ° to
напрежението на контактния проводник на контактната мрежа. Трансформаторът е свързан между двата фидера, а центърът на навивката е свързан към релсата.the voltage of the contact wire of the contact network. The transformer is connected between the two feeders and the center of the coil is connected to the rail.
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.Figure 12 shows an exemplary embodiment comprising current-adding transformers 110 of the invention. Current transformers are used in both public frequency and low frequency systems. The distance between current transformers and transformers is not very large, for example, from 2 to 5 km. The fact that known current-voltage transformers contain oil, typically 560 kg, which can leak and ignite is bad for the environment. The current-adding transformers of the invention 110 do not contain anything inside that is capable of being transformed. · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · Another advantage is that in the event of a fire, the fire will be extinguished much faster.
Фигура 13 е диаграма на еднофазен статичен преобразувател.Figure 13 is a diagram of a single-phase static converter.
Има два трансформатора на изобретението Tj и Т2. Системата от фигура 13There are two transformers of the invention Tj and T 2 . The system of Figure 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.is adapted to the known system containing oil-insulated transformers. Transformers Τι and T 2 contain nothing inside that can leak into the environment. Any fire will be suppressed much faster and transformer T] and 'D 2 can be located at a much simpler foundation, for example, in concrete wells.
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.The invention is not limited to the systems described above with reference to the attached drawings, but embraces such systems within the scope of the appended claims.
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 каучуковаTypically, the insulating layer 33 is composed of a rigid thermoplastic material, for example low or high density polyethylene, polypropylene, polybutylene, polyethylene, ethyl ethyl acrylate copolymer, cross-linked PEX or rubber materials
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.insulation of the type ethylene propylene rubber or silicone rubber. The semiconductor layer 32, 34 may contain a material similar to that of the insulating layer 33, but with conducting particles introduced therein, for example, carbon black, carbon black or metal particles.
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 проводящиAlthough it is preferable for the electrical insulation to be particles, for example, of carbon black or metallic particles, and extruded, it is possible to construct an electrical insulation system of tightly wound film or sheet-like overlapping layers. The two semiconductor layers and the electrical insulation layer can be formed as follows. An insulation system may be made of a fully synthetic film with internal and external semiconductor layers or parts made of a polymeric thin film, for example, PP, PET, LDPE or HDPE, with conductors introduced therein.
• · · · ft ft · ft ft ft ft ·· ·· ·· ·· ft· ·· един изолационен слой, оформен между двата полупроводникови слоя илй части.• · · · ft ft · ft ft ft ft ·· ·· ·· ·· ft · · one insulating layer formed between the two semiconductor layers or parts.
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.According to the theory of winding a sufficiently thin film, gap gaps smaller than the so-called minimum Paschen minimum will be formed, therefore the application of liquid impregnation is not necessary. A dry-coated multi-layer thin film insulation also has good thermal properties.
Друг пример на електрическа изолираща система е подобен наAnother example of an electrical insulation system is similar to
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.conventional cellulose cable insulation in which thin cellulose or synthetic paper or non-woven material is wound with overlap around the conductor. In this case, the semiconductor layers, on each side of the insulating layer, may be cellulose paper or non-threadbare material made of insulating material made of filaments and conductive particles introduced. The insulation layer may be made from a material on the same base or another material may be used.
Друг пример на изолационна система е получен чрезAnother example of an insulation system is obtained by
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.combining film and fiber insulation material, either as laminate or by overlapping. An example of such an insulation system is commercially available on the so-called laminated polypropylene paper, PPLP, but other combinations of film and filamentary particles are possible. Various inclusions such as mineral oils can be used in these systems.
Claims (30)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB9725336A GB2331856B (en) | 1997-11-28 | 1997-11-28 | Electricity supply system |
PCT/EP1998/007728 WO1999029020A1 (en) | 1997-11-28 | 1998-11-30 | Electricity supply system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
BG104516A true BG104516A (en) | 2001-01-31 |
Family
ID=10822883
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
BG104516A BG104516A (en) | 1997-11-28 | 2000-06-08 | Electricity supply system |
Country Status (16)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1060556A1 (en) |
JP (1) | JP2001525279A (en) |
KR (1) | KR20010032059A (en) |
CN (1) | CN1279839A (en) |
AU (1) | AU1563199A (en) |
BG (1) | BG104516A (en) |
CA (1) | CA2310501A1 (en) |
EA (1) | EA002747B1 (en) |
GB (1) | GB2331856B (en) |
IL (1) | IL136074A0 (en) |
NO (1) | NO20002731L (en) |
PL (1) | PL341739A1 (en) |
TR (1) | TR200001499T2 (en) |
TW (1) | TW470977B (en) |
WO (1) | WO1999029020A1 (en) |
ZA (1) | ZA9810948B (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140226387A1 (en) * | 2013-02-08 | 2014-08-14 | John E. Stauffer | Transmission of electric power |
CN104057842B (en) * | 2014-06-17 | 2017-01-11 | 西南交通大学 | Coaxial cable power supply system of electrified railway |
GB2532009A (en) | 2014-11-04 | 2016-05-11 | Hawker Siddeley Switchgear Ltd | DC circuit breaker and disconnector |
JP7283311B2 (en) * | 2019-08-30 | 2023-05-30 | 富士電機株式会社 | switchboard |
RU2762932C1 (en) * | 2021-06-25 | 2021-12-24 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта" (ФГАОУ ВО РУТ (МИИТ), РУТ (МИИТ) | Method for regulating the reactive power of the traction network |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB589071A (en) * | 1942-03-27 | 1947-06-11 | Gen Electric Co Ltd | Improvements in protective shields in high-voltage apparatus |
CH395369A (en) * | 1959-09-18 | 1965-07-15 | Asea Ab | Corona shield on an induction coil provided with insulation in a vacuum furnace and method for producing a corona shield |
FR2108171A1 (en) * | 1970-09-29 | 1972-05-19 | Sumitomo Electric Industries | Insulated electric cable - incorporating an insulating layer and an easily strippable semiconductor layer |
SU961048A1 (en) * | 1979-12-06 | 1982-09-23 | Научно-Исследовательский Сектор Всесоюзного Ордена Ленина Проектно-Изыскательского И Научно-Исследовательского Института "Гидропроект" Им.С.Я.Жука | Generator stator |
DE3002945A1 (en) * | 1980-01-29 | 1981-07-30 | Anton Piller Kg, 3360 Osterode | TRANSFORMER SYSTEM |
JPS5976167A (en) * | 1982-10-22 | 1984-05-01 | Toshiba Corp | Number-of-phase converter |
US5036165A (en) * | 1984-08-23 | 1991-07-30 | General Electric Co. | Semi-conducting layer for insulated electrical conductors |
EP0481984B1 (en) * | 1989-07-10 | 1994-01-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Conductor-winding assembly for a large electrical machine |
DE4022476A1 (en) * | 1990-07-14 | 1992-01-16 | Thyssen Industrie | Electric cable for three=phase AC winding of linear motor - covers one phase by inner conducting layer surrounded by insulation and outer conducting layer |
ATE211578T1 (en) * | 1996-03-20 | 2002-01-15 | Nkt Cables As | HIGH VOLTAGE CABLE |
KR100382963B1 (en) * | 1996-05-29 | 2003-08-14 | 에이비비 에이비 | Rotary Electric Machine Plant |
DE29780444U1 (en) * | 1996-05-29 | 1999-05-20 | ASEA BROWN BOVERI AB, Västeras | Device for grounding insulated conductors in an electrical machine |
-
1997
- 1997-11-28 GB GB9725336A patent/GB2331856B/en not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-11-30 TR TR2000/01499T patent/TR200001499T2/en unknown
- 1998-11-30 CA CA002310501A patent/CA2310501A1/en not_active Abandoned
- 1998-11-30 KR KR1020007005181A patent/KR20010032059A/en not_active Application Discontinuation
- 1998-11-30 WO PCT/EP1998/007728 patent/WO1999029020A1/en not_active Application Discontinuation
- 1998-11-30 IL IL13607498A patent/IL136074A0/en unknown
- 1998-11-30 JP JP2000523744A patent/JP2001525279A/en active Pending
- 1998-11-30 ZA ZA9810948A patent/ZA9810948B/en unknown
- 1998-11-30 AU AU15631/99A patent/AU1563199A/en not_active Abandoned
- 1998-11-30 EP EP98959896A patent/EP1060556A1/en not_active Withdrawn
- 1998-11-30 PL PL98341739A patent/PL341739A1/en unknown
- 1998-11-30 CN CN98811514A patent/CN1279839A/en active Pending
- 1998-11-30 EA EA200000586A patent/EA002747B1/en not_active IP Right Cessation
-
1999
- 1999-01-14 TW TW088100630A patent/TW470977B/en not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-05-26 NO NO20002731A patent/NO20002731L/en not_active Application Discontinuation
- 2000-06-08 BG BG104516A patent/BG104516A/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001525279A (en) | 2001-12-11 |
TW470977B (en) | 2002-01-01 |
CA2310501A1 (en) | 1999-06-10 |
KR20010032059A (en) | 2001-04-16 |
EP1060556A1 (en) | 2000-12-20 |
CN1279839A (en) | 2001-01-10 |
NO20002731D0 (en) | 2000-05-26 |
AU1563199A (en) | 1999-06-16 |
EA200000586A1 (en) | 2000-12-25 |
WO1999029020A1 (en) | 1999-06-10 |
NO20002731L (en) | 2000-05-26 |
GB9725336D0 (en) | 1998-01-28 |
PL341739A1 (en) | 2001-05-07 |
GB2331856B (en) | 2002-02-27 |
GB2331856A (en) | 1999-06-02 |
EA002747B1 (en) | 2002-08-29 |
ZA9810948B (en) | 1999-05-31 |
GB2331856A9 (en) | |
TR200001499T2 (en) | 2000-09-21 |
IL136074A0 (en) | 2001-05-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2255740C (en) | Synchronous compensator plant | |
US7061133B1 (en) | Wind power plant | |
UA44857C2 (en) | ELECTROMAGNETIC DEVICE (option), high-voltage electric power SET, power grid, method of controlling the electric field in the electromagnetic DEVICES, a method of manufacturing a magnetic circuit for electrical machines rotating CABLE FOR DEVICES FORMATION in electromagnetic winding generating a magnetic field | |
EP1020006B1 (en) | Synchronous compensator plant | |
BG104516A (en) | Electricity supply system | |
EA002726B1 (en) | Traction motor and drive system | |
CZ20001969A3 (en) | Electric feeding system for electric traction | |
WO1999029014A1 (en) | Switch gear station | |
MXPA00005167A (en) | Electricity supply system | |
CZ20001968A3 (en) | Traction motor and excitation system | |
MXPA00005156A (en) | Traction motor and drive system |