Vynález se týká elektricky i tepelně izolačního systému vinutí suchých transformátorů vyěěích výkonů.The present invention relates to an electrically and thermally insulating winding system of dry power transformers.
Při konstrukci uvedených transformátořů je nutno splnit specifické požadavky na izolaci vinutí, a to jak z hlediska elektrické a mechanické pevnosti, tak i z hlediska zábrany vzájemného ovlivňováni magnetického obvodu a vinuti ztrátovým teplem. Rovněž je nutno zabránit přenosu tepla mezi jednotlivými vinutími. К tomuto účelu se dosud do svislých vzduchových kanálů mezi jádrem magnetického obvodu a prvním vinutím, jakož 1 mezi vinutími umistuji izolační bariéry tvaru dutých válců, a to z materiálu, který vyhovuje předepsané třídě izolace. Válce se v potřebné poloze stabilizuji například distančními lištami. Teplo je z takto rozdělených kanálů separátně odváděno mimo transformátor. Nevýhodou známých elektricky i tepelně izolačních systémů je značná hmotnost a vysoká pořizovací cena speciálních materiálů v náročnějších třídách izolace, zejména dutých válců к výrobě bariér. Výrobci válce dodávají v typizovaných rozměrech, což je nevýhodné zvláště pro kusovou výrobu transformátorů, kde musí být к dispozici značný počet válců různých průměrů a délek. Tím se i často stává, že dochází к nevyužitelným zbytkům.In the construction of these transformers, it is necessary to meet the specific requirements for the insulation of the windings, both in terms of electrical and mechanical strength, and in terms of preventing the mutual interference of the magnetic circuit and the winding with heat loss. Heat transfer between windings must also be avoided. To this end, hollow-cylindrical insulating barriers are placed in vertical air ducts between the core of the magnetic circuit and the first winding, as well as between the windings, of a material which complies with the prescribed insulation class. The rollers are stabilized in the desired position by, for example, spacers. Heat is separately removed from the channels in this way outside the transformer. The disadvantage of known electrical and thermal insulation systems is the considerable weight and high purchase price of special materials in more demanding insulation classes, especially hollow cylinders for the manufacture of barriers. Roller manufacturers supply in standardized dimensions, which is particularly disadvantageous for single-piece transformers, where a large number of cylinders of different diameters and lengths must be available. This often results in unusable residues.
Uvedené nevýhody ve značné míře odstraňuje elektricky 1 tepelně izolační systém vinuti suchýeh transformátorů vyšších výkonů podle vynálezu, tvořený distančními lištami a nejméně jednou izolační bariérou z elektricky i tepelně izolačního materiálu, která je souose s jádrem magnetického obvodu umístěna mezi ním a vinutím nebo mezi sousedními vinutími. Podstatou vynálezu je, že izolační bariéra je sestavena nejméně ze čtyř desek, z nichž každá je volně nebo s předpětím uložena ve svislých postranních drážkách dvou sousedních distančních lišt.The above-mentioned disadvantages are largely eliminated by the electrically insulating winding system of the dry power transformers according to the invention, consisting of spacers and at least one insulating barrier of electrically and thermally insulating material, coaxial with the core of the magnetic circuit between it and the winding or adjacent windings. . It is an object of the invention that the insulating barrier is made up of at least four plates, each of which is loosely or biased in the vertical lateral grooves of two adjacent spacer strips.
Řešením podle vynálezu je oproti dosud známým konstrukcím izolačních systémů vinutí suchých transformátorů dosaženo úspory izolačního materiálu a snížení celkové hmotnosti stroje. Nová konstrukce izolačních bariér je stavebnicovitá, což umožňuje unifikaci a optimalizaci konstrukčních návrhů suchých transformátorů, nebot odstraňuje omezení dané typizovanými rozměry dosud používaných dutých válců к výrobě bariér. Unifikovat lze i distanční lišty. Nová konstrukce bariéry je nezávislá na druhu izolačního materiálu, který je dán požadovanou třídou izolace a elektrickým namáháním. Navrhované řešení umožňuje vytvořit libovolnou tlouštku bariéry, například vrstvením dvou i více izolačních desek v jedné dvojici úložných drážek, nebo opatřit distanční lišty na každé straně dvěma souběžnými drážkami a vytvořit tak dvojitou bariéru se vzduchovou mezerou.The solution according to the invention achieves a saving of insulation material and a reduction of the total weight of the machine compared to the known designs of insulation systems of dry transformer windings. The new design of the insulation barriers is modular, allowing unification and optimization of the design of dry transformers as it eliminates the constraints imposed by the standardized dimensions of hollow cylinders used to manufacture the barriers. Spacers can also be unified. The new barrier design is independent of the type of insulation material, which is determined by the required insulation class and electrical stress. The proposed solution makes it possible to create any barrier thickness, for example by layering two or more insulating boards in one pair of receiving grooves, or to provide spacers on each side with two parallel grooves to create a double air gap barrier.
Na výkresu jsou na obr. 1 a 2 znázorněny příklady provedení izolačního systému podle vynálezu na částech transformátorů v řezu.1 and 2 show a sectional view of exemplary embodiments of the insulation system according to the invention.
Elektricky i tepelně izolační systém vinuti suchých transfomátorů vyšších výkonů je tvořen stavebnicovitým uspořádáním izolačních bariér umístěných ve vzduchových kanálech vinutí 5, 6 souose s jádrem 2 magnetického obvodu. Mezi tímto Jádrem JL a prvním vinutím Jakož i mezi prvním a druhým vinutím, 5, 6 jsou umístěny distanční lišty 2, opatřené po celé délce svislými postranními drážkami 4. Do postranních drážek 4 vždy dvou sousedních distančních lišt 2 J90U zasunuty izolační desky 3. Na obr. 1 Jsou desky 3 v drážkách 4 uloženy s předpětím, což znamená, že šířka desky 3 je větší než vzdálenost mezi jejími úložnými drážkami 4. Předpětí je vytvořeno prohnutím desek 3, čímž je zároveň docíleno válcovitého tvaru bariéry. Na obr. 2 jsou desky 3 v postranních drážkách 4 distančních lišt 2 uloženy volně, čímž má bariéra výsledný tvar mnohostěnu. Další variantou uvedenou na obr. 1 je zdvojená izolační bariéra, vytvořená zde mezi jádrem JL magnetického obvodu a prvním vinutím 5 tak, že každá z obou stran distančních lišt 2 je opatřena dvěma souběžnými drážkami 4 pro uložení dvou desek 3 oddělených vzduchovou mezerou. Rovněž lze do jedné drážky 4, resp. do Jedné dvojice úložných drážek 4, umístit vrstevnatě několik desek 3, např. ze slabšího materiálu, kterými lze snáze docílit požadovanéCS 271 050 01 ho prohnutí. Materiál distančních list 2, jakož i desek 3 je volen podle požadované třídy izolace, ve které Je celý transformátor navrhován.The electrical and thermal insulation system of the winding of dry power transformers consists of a modular arrangement of insulating barriers located in the air channels of the windings 5, 6 coaxial with the core 2 of the magnetic circuit. Between this core 11 and the first winding As well as between the first and second windings 5, 6 are spacers 2 provided with vertical side grooves 4 along their entire length. Insulation plates 3 are inserted into the side grooves 4 of two adjacent spacers 2 J90U. 1, the plates 3 are biased in the grooves 4, which means that the width of the plate 3 is greater than the distance between its receiving grooves 4. The bias is created by the bending of the plates 3, thereby also achieving a cylindrical shape of the barrier. In FIG. 2, the plates 3 are laid loosely in the lateral grooves 4 of the spacer strips 2, whereby the barrier has the resulting polyhedron shape. Another variant shown in Fig. 1 is a double insulating barrier formed here between the core of the magnetic circuit and the first winding 5 such that each side of the spacer strips 2 is provided with two parallel grooves 4 for receiving two plates 3 separated by an air gap. It is also possible to fit into one groove 4, respectively. In one pair of bearing grooves 4, place several plates 3 in a layered manner, for example of a weaker material, which can be used to more easily achieve the required deflection. The material of the spacer sheets 2 as well as the plates 3 is selected according to the required insulation class in which the entire transformer is designed.