RU135180U1

RU135180U1 - HIGH VOLTAGE INDUCTION COIL

Info

Publication number: RU135180U1
Application number: RU2013133435/07U
Authority: RU
Inventors: Леонид Петрович Кубарев; Сергей Павлович Ильичев; Игорь Константинович Павлов; Лидия Владимировна Сидорова
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Русэлпром"
Priority date: 2013-07-19
Filing date: 2013-07-19
Publication date: 2013-11-27

Abstract

1. Высоковольтная катушка индуктивности, состоящая из соосно расположенных намотанных медной лентой секций, соединенных друг с другом, отличающаяся тем, что секции размещены последовательно с интервалом на каркасе, выполненным в виде перфорированного цилиндра с радиально примыкающими к нему снаружи рейками, каркас закреплен в цилиндрическом баке, верхнее и нижнее основания которого закрыты крышками, на крышке верхнего основания цилиндрического бака закреплен соосно расширитель с указателем уровня масла, на расширителе установлен компенсатор изменения объема масла, под крышкой нижнего основания бака центрально-симметрично закреплены по меньшей мере три опоры, каждая из которых выполнена из двух параллельных планок, лежащих в осесимметричных плоскостях, и выступающих за габарит бака, внешние концы планок каждой опоры соединены перемычками с образованием зазора между наружной боковой поверхностью бака и перемычкой, в верхней и нижней частях боковой поверхности бака установлены шаровые краны и латунные присоединительные втулки, соединенные соответственно со свободными концами катушки, все конструктивные элементы высоковольтной катушки индуктивности выполнены из электроизоляционных материалов.2. Высоковольтная катушка индуктивности по п.1, отличающаяся тем, что компенсатор изменения объема масла выполнен в виде сильфонной камеры.3. Высоковольтная катушка индуктивности по п.1, отличающаяся тем, что компенсатор изменения объема масла выполнен в виде воздушного фильтра.1. High-voltage inductor, consisting of coaxially arranged sections wound with a copper tape connected to each other, characterized in that the sections are arranged sequentially with an interval on the frame, made in the form of a perforated cylinder with rails radially adjacent to it from the outside, the frame is fixed in a cylindrical tank , the upper and lower bases of which are closed by covers, on the cover of the upper base of the cylindrical tank, an expander with an oil level indicator is fixed coaxially, a lump is installed on the expander At least three supports are centrally symmetrically fixed under the cover of the lower base of the tank, each of which is made of two parallel strips lying in axisymmetric planes and protruding beyond the tank, the outer ends of the strips of each support are connected by jumpers to form a gap between the outer side surface of the tank and the jumper, in the upper and lower parts of the side surface of the tank mounted ball valves and brass connecting sleeves, respectively connected with freedom bubbled ends of the coil, all the constructive elements of the high voltage coils are made of insulating materials.2. The high-voltage inductor according to claim 1, characterized in that the compensator for changing the volume of oil is made in the form of a bellows chamber. The high voltage inductor according to claim 1, characterized in that the compensator for changing the volume of oil is made in the form of an air filter.

Description

Полезная модель относится к области электротехники и электроэнергетики, точнее, к электрическим машинам, в частности к электрическим реакторам и может быть использована для получения резонанса напряжений в составе резонансной испытательной установки переменного тока для испытания переменным напряжением кабельных линий.The utility model relates to the field of electrical engineering and electric power industry, more specifically, to electrical machines, in particular to electric reactors, and can be used to obtain voltage resonance as part of an ac resonant test installation for alternating voltage testing of cable lines.

Надежность таких установок определяется электрическими характеристиками, и прежде всего электроизоляционными, механической прочностью в условиях повышенных эксплуатационных нагрузок и малым весом.The reliability of such installations is determined by electrical characteristics, and above all by electrical insulation, mechanical strength under conditions of increased operating loads and low weight.

Известна высоковольтная катушка индуктивности, содержащая одну и более секций с изолятором между ними, соосно расположенных и соединенных между собой, при этом каждая секция выполнена в виде каркаса из диэлектрического материала, обмоток, изолированных между собой и расположенных на каркасе, каркас каждой секции и изолятор между ними выполнены в виде двух и более чередующихся слоев заданной толщины арамидной полимерной бумаги и слоя электроизоляционного термостойкого высокопрочного клея, расположенного между ними, изоляция между обмотками и соединение секций между собой выполнены из электроизоляционного термостойкого высокопрочного клея, а электроизоляция и герметизация высоковольтной катушки индуктивности выполнены из электроизоляционного термостойкого высокопрочного компаунда и на той же полимерной основе, что и электроизоляционный термостойкий высокопрочный клей (патент РФ №2324248, опубл. 10.05.2008 г).A high-voltage inductor is known, containing one or more sections with an insulator between them, coaxially located and interconnected, each section being made in the form of a frame of dielectric material, windings isolated between each other and located on the frame, the frame of each section and the insulator between they are made in the form of two or more alternating layers of a given thickness of aramid polymer paper and a layer of electrically insulating heat-resistant high-strength adhesive located between them, insulation between webs and connecting sections between themselves are made of heat-insulating heat-resistant high-strength adhesive, and the insulation and sealing of a high-voltage inductor are made of heat-resistant heat-insulating compound and on the same polymer basis as the heat-resistant heat-resistant adhesive (RF patent No. 2322424, publ. 05.10.2008 d).

Наиболее близкой к предложенной является многослойная катушка, состоящая из нескольких секций, соосно расположенных, соединенных друг с другом, и изолированных друг от друга межсекционной изоляцией, каждая секция намотана из медной ленты, которая обернута изоляционным материалом в один слой с перекрытием стыка, а межсекционная изоляция состоит из электроизоляционной массы и эластичных электроизоляционных прокладок (патент РФ №2167461, опубл. 20.05.2001 г.)Closest to the proposed one is a multilayer coil, consisting of several sections, coaxially arranged, connected to each other, and isolated from each other by intersection isolation, each section is wound from copper tape, which is wrapped in insulating material in one layer with overlapping joints, and intersection isolation consists of an electrical insulating mass and flexible electrical insulating gaskets (RF patent No. 2164461, publ. 05.20.2001)

Недостатком этих технических решений является значительный вес, а также отсутствие защиты от влияния внешних электропроводящих предметов, что затрудняет реальное использование в составе резонансной испытательной установки переменного тока.The disadvantage of these technical solutions is the significant weight, as well as the lack of protection from the influence of external electrically conductive objects, which makes it difficult to actually use alternating current as part of the resonant test installation.

Технической задачей, на решение которой направлено предложение, является снижение веса и обеспечение защиты от влияния внешних электропроводящих предметов, что обеспечивает возможность использования высоковольтной катушки индуктивности в составе резонансной испытательной установки переменного тока электрической прочности высоковольтных кабельных линий.The technical problem to which the proposal is directed is to reduce weight and provide protection from the influence of external electrically conductive objects, which makes it possible to use a high-voltage inductor as part of a resonant test installation of alternating current electric strength of high-voltage cable lines.

Для решения этой технической задачи предлагается высоковольтная катушка индуктивности, состоящая из соосно расположенных намотанных медной лентой секций, соединенных друг с другом, секции размещены последовательно с интервалом на каркасе, выполненным в виде перфорированного цилиндра с радиально примыкающими к нему снаружи рейками, каркас закреплен в цилиндрическом баке, верхнее и нижнее основания которого закрыты крышками, на крышке верхнего основания цилиндрического бака закреплен соосно расширитель с указателем уровня масла, на расширителе установлен компенсатор изменения объема масла, под крышкой нижнего основания бака центрально-симметрично закреплены по меньшей мере три опоры, каждая из которых выполнена из двух параллельных планок, лежащих в осесимметричных плоскостях и выступающих за габарит бака, внешние концы планок каждой опоры соединены перемычками с образованием зазора между наружной боковой поверхностью бака и перемычкой, в верхней и нижней частях боковой поверхности бака установлены шаровые краны и латунные присоединительные втулки, соединенные соответственно со свободными концами катушки, все конструктивные элементы высоковольтной катушки индуктивности выполнены из электроизоляционных материалов. Компенсатор изменения объема масла может быть выполнен в виде сильфонной камеры или в виде воздушного фильтра.To solve this technical problem, a high-voltage inductor is proposed, consisting of coaxially arranged sections wound with copper tape connected to each other, the sections are arranged in series with an interval on the frame, made in the form of a perforated cylinder with rails radially adjacent to it from the outside, the frame is fixed in a cylindrical tank , the upper and lower bases of which are closed by covers, on the cover of the upper base of the cylindrical tank a coaxial expander is fixed with an oil level indicator, on p an extender has a compensator for changing the volume of oil, at least three supports are centrally symmetrically fixed under the cover of the lower base of the tank, each of which is made of two parallel strips lying in axisymmetric planes and protruding beyond the tank, the outer ends of the strips of each support are connected by jumpers the gap between the outer side surface of the tank and the jumper, in the upper and lower parts of the side surface of the tank installed ball valves and brass connecting sleeves connected respectively, with the free ends of the coil, all structural elements of the high-voltage inductor are made of electrical insulating materials. The compensator for changing the volume of oil can be made in the form of a bellows chamber or in the form of an air filter.

Совокупность существенных признаков заявляемой высоковольтной катушки индуктивности не следует явным образом из изученного уровня техники, имеет существенные отличия от рассмотренных аналогов. Высоковольтная катушка индуктивности может быть изготовлена с применением известных конструктивных узлов, материалов и технологических операций. Поэтому заявитель считает, что заявляемая высоковольтная катушка индуктивности соответствует критериям охраноспособности полезной модели «новизна» и «промышленная применимость».The set of essential features of the claimed high-voltage inductor does not follow explicitly from the studied prior art, has significant differences from the considered analogues. A high voltage inductor can be manufactured using well-known structural components, materials and technological operations. Therefore, the applicant believes that the claimed high-voltage inductor meets the eligibility criteria of the utility model “novelty” and “industrial applicability”.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых показан пример выполнения и использования предлагаемой высоковольтной катушки индуктивности в составе резонансной испытательной установки переменного тока.The essence of the utility model is illustrated by drawings, which show an example of the implementation and use of the proposed high-voltage inductor as part of a resonant test installation of alternating current.

Представленный пример не охватывает все возможные варианты изготовления и использования предлагаемой высоковольтной катушки индуктивности.The presented example does not cover all possible options for the manufacture and use of the proposed high-voltage inductor.

На чертежах показаны: на фиг. 1 - вид спереди на предлагаемую высоковольтную катушку индуктивности, на фиг. 2 - вид снизу, на фиг. 3 - вид сзади, на фиг 4 - высоковольтная катушка индуктивности, подготовленная к работе контроля электрической прочности высоковольтных кабельных линий в составе резонансной испытательной установки переменного тока, на фиг. 5 и 6 - расположение элементов в баке, на фиг. 7 - перфорированный цилиндр на фиг 8 - поясняется строповка высоковольтной катушки индуктивности, на фиг 9 показан пример монтажа/демонтажа высоковольтной катушки индуктивности, на фиг. 10 - схема включения высоковольтной катушки индуктивности при проведении испытаний.The drawings show: in FIG. 1 is a front view of the proposed high voltage inductor, FIG. 2 is a bottom view, in FIG. 3 is a rear view, FIG. 4 is a high-voltage inductor prepared for operation of controlling the electric strength of high-voltage cable lines as part of an AC resonant test installation, and FIG. 5 and 6 show the arrangement of elements in the tank; FIG. 7 - the perforated cylinder in FIG. 8 — the slinging of the high voltage inductor is illustrated, FIG. 9 shows an example of mounting / dismounting a high voltage inductor, FIG. 10 is a diagram of the inclusion of a high voltage inductor during testing.

На фигурах обозначены: соосно расположенные намотанные из медной ленты секции 1, соединенные друг с другом. Секции 1 расположены последовательно с интервалом 2 на каркасе, состоящем из перфорированного цилиндра 3 (фиг. 7) с радиально примыкающими к нему рейками 4, цилиндрический бак 5, верхнее и нижнее основания бака 5 закрыты верхней 6 и нижней 7 крышками, на верхней крышке 6 бака 5 закреплены соосно расширитель 8 с указателем 9 уровня масла, на расширителе 8 установлен компенсатор 10 изменения объема масла, выполненный в представленном примере в виде воздушного фильтра, под нижней крышкой 7 основания бака 5 центрально-симметрично закреплены четыре опоры, каждая из которых выполнена из двух параллельных планок 11 и 12, лежащих в плоскостях, параллельных оси устройства и выступающих за габарит бака 5, внешние концы планок 11 и 12 каждой опоры соединены перемычками 13 с образованием зазора 14 между наружной боковой поверхностью бака 5 и перемычкой 13, в верхней и нижней частях боковой поверхности бака 5 установлены шаровые краны 15 и 16 и латунные присоединительные втулки 17 и 18, соединенные соответственно со свободными концами секций 1 катушки, все конструктивные элементы высоковольтной катушки индуктивности выполнены из электроизоляционных материалов.In the figures indicated: coaxially located wound from a copper tape sections 1 connected to each other. Sections 1 are arranged sequentially with an interval of 2 on the frame consisting of a perforated cylinder 3 (Fig. 7) with rails 4 radially adjacent to it, a cylindrical tank 5, the upper and lower bases of the tank 5 are closed by the upper 6 and lower 7 covers, on the upper cover 6 of the tank 5, an axial expander 8 with an oil level indicator 9 is fixed, on the expander 8 a compensator 10 for changing the oil volume is installed, made in the presented example in the form of an air filter, four supports are centrally symmetrically fixed under the bottom cover 7 of the base of the tank 5 each of which is made of two parallel strips 11 and 12 lying in planes parallel to the axis of the device and protruding beyond the tank 5, the outer ends of the strips 11 and 12 of each support are connected by jumpers 13 to form a gap 14 between the outer side surface of the tank 5 and the jumper 13, ball valves 15 and 16 and brass connecting sleeves 17 and 18 are mounted in the upper and lower parts of the side surface of the tank 5, connected respectively to the free ends of the coil sections 1, all structural elements of the inductance high-voltage coil The elements are made of insulating materials.

Для обеспечения такелажных работ монтажа/демонтажа устройства используют скобы 19, которые для проведения такелажных работ продевают в зазоры 14 между наружной боковой поверхностью бака 5 и перемычкой 13. За длинные концы скоб 19 устройство подвешивают на подъемно-транспортном механизме, как показано на фиг. 8 и 9. Устройство для работы устанавливают на цилиндрической подставке 20 с пазами 21, комплементарными опорам бака 5, каждая из которых выполнена из двух параллельных планок 11 и 12, лежащих в плоскостях, параллельных оси устройства и выступающих за габарит бака 5. После установки устройства на место скобы 19 удаляют. Заполненный маслом бак 5 через шаровые краны 15 и 16 маслопроводами 22 соединяют с охладителем 23. (фиг. 4) На фиг. 10 обозначены: блок 24 питания и управления, питающий трансформатор 25, высоковольтный делитель 26 напряжения, блокирующее сопротивление 27, кабельная линия 28. Позицией 29 на схеме фиг. 10 показана высоковольтная катушка индуктивности.To ensure rigging installation / dismantling of the device, brackets 19 are used, which for rigging are threaded into the gaps 14 between the outer side surface of the tank 5 and the jumper 13. For the long ends of the brackets 19, the device is suspended on a lifting-transport mechanism, as shown in FIG. 8 and 9. The device for operation is mounted on a cylindrical stand 20 with grooves 21 complementary to the supports of the tank 5, each of which is made of two parallel strips 11 and 12 lying in planes parallel to the axis of the device and protruding beyond the tank 5. After installing the device in place of the bracket 19 is removed. A tank 5 filled with oil is connected through a ball valve 15 and 16 with oil lines 22 to a cooler 23. (Fig. 4) In FIG. 10 are indicated: a power and control unit 24, a supply transformer 25, a high voltage voltage divider 26, a blocking resistance 27, a cable line 28. With the reference numeral 29 in the diagram of FIG. 10 shows a high voltage inductor.

Контроль электрической прочности высоковольтной кабельной линии производят следующим образом: включают предлагаемую высоковольтную катушку индуктивности 29 через латунные присоединительные втулки 17 и 18 в состав измерительного комплекса в соответствии с фиг. 4 и 10, с блока 24 питания и управления через питающий трансформатор 25 подают переменное напряжение питания на колебательный контур, образованный предлагаемой высоковольтной катушкой индуктивности 29 и кабельной линией 28. Изменяя частоту напряжения, добиваются достижения резонанса этого колебательного контура, что обеспечивает получение высокого напряжения на кабельной линии 28.The electric strength of the high-voltage cable line is controlled as follows: they include the proposed high-voltage inductor 29 through brass connecting sleeves 17 and 18 into the measuring complex in accordance with FIG. 4 and 10, from the power supply and control unit 24, an alternating supply voltage is supplied through the supply transformer 25 to an oscillating circuit formed by the proposed high-voltage inductor 29 and cable line 28. By varying the voltage frequency, the resonance of this oscillatory circuit is achieved, which ensures high voltage cable line 28.

Эффективный теплоотвод от нагревающейся при работе высоковольтной катушки индуктивности обеспечивает циркуляция масла, заполняющего бак 5 и свободно проходящего через перфорации цилиндра 3 и интервалы 2 между секциями 1 через шаровой кран 15 по маслопроводам 22 к охладителю 23 и от него через шаровой кран 16 обратно в бак 5.An effective heat sink from the high-voltage inductor heating up during operation ensures oil circulation, filling the tank 5 and freely passing through the perforations of the cylinder 3 and intervals 2 between sections 1 through the ball valve 15 through the oil pipes 22 to the cooler 23 and from it through the ball valve 16 back to the tank 5 .

Отсутствие в предлагаемой конструкции металлических сердечников и металлических конструктивных элементов позволяет исключить потери на вихревые токи, снизить стоимость и уменьшить вес устройства. Последнее обстоятельство особенно важно при контроле высоковольтных кабельных линий в полевых условиях.The absence of metal cores and metal structural elements in the proposed design eliminates eddy current losses, reduces cost and reduces the weight of the device. The latter circumstance is especially important when monitoring high-voltage cable lines in the field.

Заявителем проведены макетные испытания предлагаемой высоковольтной катушки индуктивности, подтвердившие ее промышленную применимость.The applicant conducted mock tests of the proposed high-voltage inductor, confirming its industrial applicability.

Claims

1. High-voltage inductor, consisting of coaxially arranged sections wound with a copper tape connected to each other, characterized in that the sections are arranged sequentially with an interval on the frame, made in the form of a perforated cylinder with rails radially adjacent to it from the outside, the frame is fixed in a cylindrical tank , the upper and lower bases of which are closed by covers, on the cover of the upper base of the cylindrical tank, an expander with an oil level indicator is fixed coaxially, a lump is installed on the expander At least three supports are centrally symmetrically fixed under the cover of the lower base of the tank, each of which is made of two parallel strips lying in axisymmetric planes and protruding beyond the tank, the outer ends of the strips of each support are connected by jumpers to form a gap between the outer side surface of the tank and the jumper, in the upper and lower parts of the side surface of the tank mounted ball valves and brass connecting sleeves, respectively connected with freedom bubbled ends of the coil, all the constructive elements of the high voltage coils are made of insulating materials.

2. The high-voltage inductor according to claim 1, characterized in that the compensator for changing the volume of oil is made in the form of a bellows chamber.

3. The high voltage inductor according to claim 1, characterized in that the compensator for changing the volume of oil is made in the form of an air filter.