RU196814U1

RU196814U1 - Провод обмоточный реакторный

Info

Publication number: RU196814U1
Application number: RU2020106013U
Authority: RU
Inventors: Андрей Сергеевич Бутырин; Борис Борисович Лесин; Сергей Викторович Мухин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Росэнерготранс" (ООО "Росэнерготранс")
Priority date: 2020-02-08
Filing date: 2020-02-08
Publication date: 2020-03-17

Abstract

Полезная модель относится к проводу, который применяется в обмотке электрических реакторов. Заявляемый обмоточный реакторный многожильный провод имеет внешнюю (общую) изоляцию из кремнийорганической резины. Жилы провода покрыты пленочной изоляцией, например, полиимидной пленкой. При этом часть жил наружного слоя выполнены неизолированными и расположены так, чтобы между ними отсутствовал прямой контакт. За счет лучшей адгезии металла неизолированных жил к внешней изоляции снижается деформация внешней изоляции провода, повышается его надежность.

Description

Полезная модель относится к электротехнике, в частности, к проводу, который применяется в обмотке реакторов, используемых в электрических сетях для ограничения токов короткого замыкания, шунтирования, компенсации реактивной мощности, в качестве фильтров высших гармоник и других целей.

Конструкция обмоточного провода оказывает значительное влияние на характеристики реактора в целом, в частности на его габариты, массу, уровень нагрузочных потерь, электрическую прочность, стойкость при коротких замыканиях и др., а также на технологические процессы его производства. Широкое распространение получило использование многожильного изолированного провода с изоляцией каждой жилы.

Из уровня техники известны обмотки токоограничивающего реактора [Патенты на полезную модель RU 150928, 157544, 157513], содержащие витки из многожильного изолированного провода, снабженного общей силиконовой изоляцией, а каждая жила провода покрыта изолирующим кремнийорганическим лаком или эмалью.

При описании недостатков известного реактора по RU107639 в описании к патенту RU150928 указано на неполное использование суммарного сечения многопроволочной жилы провода, так как вследствие скин-эффекта периферийные провода многопроволочной жилы оказываются нагруженными током больше, чем центральные; это ухудшает металлоемкость и массогабаритные характеристики обмотки реактора. Стоит отметить, что указанный недостаток, скин-эффект, выражен не так существенно на промышленных частотах тока 50-60 Гц, сколько на частотах более высоких 150-450 Гц, характерных, например, для фильтровых реакторов. Кроме того, между жилами многожильного провода, имеющими прямой электрический контакт и находящимися в магнитном поле, созданном совокупностью витков обмотки реактора, будут возникать паразитные вихревые токи, усугубляющие и без того неравномерное распределение плотности тока по сечению провода. Таким образом, будет иметь место повышенный нагрев обмотки реактора из-за значительных добавочных потерь в проводе, что, в свою очередь, обуславливает необходимость закладывания большего количества активного материала в обмотку (увеличивать сечение провода или число параллельных проводов) для снижения плотности тока и снижения нагрева. Существенно компенсировать данные эффекты позволяет изготовление обмотки из многожильного провода с изоляцией каждой жилы. При наличии изоляции каждой жилы в проводе исключается возможность циркулирования токов между контактирующими жилами, таким образом, достигается равномерное токораспределение по всему сечению провода.

Известен также провод обмоточный реакторный [Патент на полезную модель RU178395, приор. от 05.07.2016, опубл. 05.04.2018, H01B 7/00 (2006.01)], содержащий токопроводящую жилу, состоящую из скрученных алюминиевых проволок, каждая из которых покрыта изоляцией, и общую изоляцию из кремнийорганической резины. Изоляция проволок провода выполнена из полиимидной пленки с двухсторонним фторопластовым покрытием с термосвариваемыми поверхностями.

Известные провода с общей (внешней) изоляцией из кремнийорганической резины и пленочной изоляцией жил имеют общие недостатки в виде высокой материалоёмкости провода и наблюдаемой при эксплуатации механической деформации общей (внешней) изоляции провода, снижающей его надежность.

Деформация возникает в виде смещения, перекручивания внешней изоляции, возникающих при недостаточной адгезии материала, используемого для изоляции жил – пленочной изоляции – с материалом общей изоляции – кремнийорганической резиной. При этом для проводов, изоляция которых выполнена из других материалов (например, эмалевая изоляция жил), деформация не наблюдается. При перекручивании изоляции происходит ее растяжение, влекущее за собой разрыв; образуются трещины, снижающие качество изоляции, ее электроизоляционные свойства. Из-за потери изоляцией своей формы возникают технологические проблемы при намотке провода, вследствие чего наблюдаются дефекты в обмотке, которые могут повлечь за собой выход из строя реактора.

Технический результат, достигаемый при реализации полезной модели – повышение надежности провода при его эксплуатации в составе обмотки за счет снижения деформации внешней изоляции провода.

Заявляемый обмоточный реакторный многожильный провод имеет внешнюю изоляцию из кремнийорганической резины. Жилы провода покрыты пленочной изоляцией, например, полиимидной пленкой. При этом часть жил наружного слоя выполнены неизолированными и расположены так, чтобы между ними отсутствовал прямой контакт.

Так как металл жил обладает лучшей адгезией к кремнийорганической резине, чем применяемая для изоляции жил пленочная изоляция, снижается возможность и/или интенсивность смещения внешней изоляции относительно проводника, что повышает надежность провода в составе обмотки и обмотки реактора в целом.

Кроме того, выполнение части жил неизолированными позволяет снизить материалоемкость провода, при этом сохраняется необходимое для эффективной эксплуатации реактора равномерное токораспределение по всему сечению провода.

Сущность заявляемого решения поясняется фигурами, где схематически изображено:

- на фиг. 1 - исполнение для прямоугольной формы провода,

- на фиг. 2 - исполнение для круглой формы провода.

Для подтверждения возможности реализации полезной моделью своего назначения и достижения заявленного технического результата рассмотрим вариант ее исполнения.

Обмотка реактора, выполненная заявляемым проводом, содержит витки из многожильного изолированного провода. Провод имеет общую (внешнюю) изоляцию 1 жил из кремнийорганической резины (силикона). Жилы провода выполнены, например, из алюминия или меди.

Обмотка в целом и провод, из которого она выполнена, как система из группы проводников, подвержены явлениям, приводящим к неравномерному распределению плотности тока (см. абз. 4 стр. 1), что препятствует их эффективной эксплуатации. Для преодоления таких явлений жилы 3 провода выполняют с собственной изоляцией 2.

При эксплуатации провода с общей изоляцией 1 из силикона и собственной пленочной изоляцией 2 жил 3 наблюдается деформация, для предотвращения которой в наружном слое провода, то есть в слое жил, который соприкасается с общей изоляцией 1 из силикона, выполняют неизолированные жилы 4. Адгезия силикона к металлу проводника выше, чем к пленочной собственной изоляции 2 жил 3, например, к полиимидной пленке. Так за счет наличия проводника (проводников) без изоляции (жил 4) на наружном слое провода достигается улучшение адгезии внешней изоляции 1 к проводнику. Таким образом, исключается или минимизируется прокручивание изоляции 1 относительно проводника, то есть возможное смещение внешней изоляции 1 относительно проводника. При этом неизолированные жилы 4 в проводнике распределяют так, чтобы между двумя любыми неизолированными жилами 4 отсутствовал прямой контакт.

Claims

1. Обмоточный реакторный многожильный провод с внешней изоляцией из кремнийорганической резины, жилы которого покрыты пленочной изоляцией, при этом часть жил наружного слоя выполнены неизолированными и расположены так, чтобы между ними отсутствовал прямой контакт.

2. Провод по п.1, отличающийся тем, что изоляция жил выполнена из полиимидной пленки.