SU838769A1

SU838769A1 - High-voltage transformer

Info

Publication number: SU838769A1
Application number: SU792818936A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Трофимович Крещишин; Лариса Трофимовна Крещишина
Original assignee: Kreshchishin Gennadij T; Kreshchishina Larisa T
Priority date: 1979-09-12
Filing date: 1979-09-12
Publication date: 1981-06-15

Description

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в высоковольтных трансформаторах с обмотками в виде тороидальных катуш и кольцевыми магнитопроводами. Известен трансформатор напр жени , у которого высоковольтна об мотка выполнена из тороидальных катушек , которые размещены на изол ционном цилиндре и изолированы друг от друга изол ционными кольцами, пе вична неразъемна обмотка проходит через окна тороидальных катушек вну ри изол ционного цилиндра и возвращаетс через цилиндр за пределы тор идальных катушек 1. Недостатком этого трансформатора напр жени вл етс мала механи ческа прочность креплени обмоток вследствие того, что не предусмотре но крепление изол ционных цилиндров , и первична обмотка внутри изол ционных цилиндров выполнена из гибкого провода. Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс тра сформатор высокого напр жени , содержащий высоковольтную обмотку, выполненную в виде тороидальных катушек, размещенных на изол цио ном цилиндре и изолированных друг от друга изол ционными кольцами, и низковольтную обмотку, расположенную в центрирующем изол ционном цилиндре. Низковольтна рамочна обмотка выполнена в виде металлических стержней, установленных в центрирующем цилиндре и соединенных гибкими кабел ми, образующими лобовую и обратнуючасть каждого витка . Колонна кольцевых сердечников, несущих вторичные тороидальные обмотки , закреплена на опорной плите с отверсти ми с помощью изол ционных Цилиндров с фланцами 2. Данное устройство в режимном отношении может использоватьс как высокопотенциальный разделительный, импульсный или преобразовательный трансформатор. Однако механическа прочность конструкции первичной обмотки и колонны сердечников недостаточна. Кроме того, рамочна форма первичной обмотки создает неоднородность электрического пол , что снижает эксплуатационную надежность устройства . Цель изобретени - повышение эксплуатационной надежности и механнческой прочности креплени oeiмоток .The invention relates to electrical engineering and can be used in high-voltage transformers with windings in the form of toroidal coils and ring magnetic conductors. A voltage transformer is known, in which the high-voltage winding is made of toroidal coils that are placed on an insulating cylinder and insulated by insulating rings, the permanent one-piece winding passes through the windows of the toroidal coils inside the insulating cylinder and returns through the cylinder beyond torus of ideal coils 1. The disadvantage of this voltage transformer is the low mechanical strength of the windings due to the fact that it is not possible to mount the insulating cylinders s, and the primary coil inside the insulating cylinder made of a flexible wire. The closest in technical essence to the invention is a high voltage transformer containing a high voltage winding made in the form of toroidal coils placed on an insulating cylinder and insulated rings insulated from each other, and a low voltage winding located in a centering insulating cylinder . The low voltage frame winding is made in the form of metal rods installed in a centering cylinder and connected by flexible cables that form the frontal and reverse part of each turn. A ring of ring cores carrying secondary toroidal windings is mounted on a base plate with holes using insulating cylinders with flanges 2. This device can be used as a high-potential isolation, pulse or converter transformer in a modal relation. However, the mechanical strength of the primary winding structure and the core columns is insufficient. In addition, the frame shape of the primary winding creates a heterogeneous electric field, which reduces the operational reliability of the device. The purpose of the invention is to increase the operational reliability and mechanical strength of the fastening of the windings.

: Поставленна цель достигаетс тем, что высоковольтный трансформатор , содержсвдий колонну из кольцевых сердечников, несущих вторичные торо щальные обмотки и первичную обмотку, собранную из металлических стержней, установленных в центрирующем цилиндре, проход щем вдоль оси колонны сердечников и гибких кабелей, образующих лобовую и обратную часть каждого витка и опорную плиту с отверсти ми, снабжен диэлектрическим oпopныfv1 цилиндром с отверсти ми, через которые проход т лобовые части первичной обмотки, и сегментн1з1м отрезком цилиндра с секторной пластиной, св зывающей его основание с центрирующим цилиндром, при этом гибкие кабели веерообразно распределены по образующим сегментного отрезка цилиндра , который установлен на опорной плите.: The goal is achieved by the fact that a high-voltage transformer contains a column of ring cores carrying secondary tori windings and a primary winding assembled of metal rods installed in a centering cylinder passing along the axis of the column cores and flexible cables forming the front and back part each turn and base plate with holes, is equipped with a dielectric fv1 cylinder with holes through which the frontal parts of the primary winding pass, and a segment of cylinder 1m Pa with a sector plate connecting its base with a centering cylinder, with the flexible cables fan-shaped distributed over the forming segment of the cylinder segment, which is mounted on the base plate.

Дл уменьшени вли ни вихревых токов сегментный отрезок цилиндра установлен концентрично по отношению к колонне сердечников.To reduce the effect of eddy currents, the segment of the cylinder is concentric with respect to the core column.

Опорна плита и сегментный отрезок цилиндра с секторной пластиной выполнены из диэлектрика.The base plate and the segment segment of the cylinder with a pie plate are made of dielectric.

На фиг,1 приведена электрическа схема трансформатора; на фиг.2 и 3; - трансформатор, общий вид с разрезами, на фиг. 4 - то же, вид сверху.Fig. 1 shows the electrical circuit of the transformer; 2 and 3; - transformer, general view with cuts, in FIG. 4 - the same, top view.

Трансформатор содержит низковольтную обмотку 1 с вводами 2 и 3 низкого напр жени , высоковольтную обмотку 4, выполненную в виде тороидальных катушек 5, расположенных на кольцевых сердечниках 6, выводы 7 и 8 высоковольтной обмотки, цилиндр 9, сегментный отрезок диэлектрического цилиндра 10 с секторной пластиной 11 с отверсти ми 12, дугообразные зажимы 13, диэлектрический опорный цилиндр 14 с опорной плитой 15, опорно-изол ционньлй цилиндр 16. Низковольтна обмоткс собрана из металлических стержней 17 и гибких кабелей 18, св занных соединительными:контактами 19 и 20 диэлектрическими дисками-сепараторами 21 и 22 с отверсти ми, в которых укреплены металлические стерни 17. Тороидальные катушки размещены на центрирующем изол ционном цилиндре 23 в изол ционных чейках образованных опорньпЛи цилиндрами 2 и .изол ционными кольцами 25, скрепленными ст жками 26. Диэлектрическ опорный цилиндр снабжен боковым отверстием 27, сквозь которое проложены гибкие кабели. Трансформатор помещен в жидкий или газообразный диэлектрик.The transformer contains a low voltage winding 1 with low voltage inputs 2 and 3, a high voltage winding 4 made in the form of toroidal coils 5 located on ring cores 6, high voltage winding terminals 7 and 8, a cylinder 9, a segment of a dielectric cylinder 10 with a pie plate 11 with holes 12, arcuate clamps 13, dielectric supporting cylinder 14 with supporting plate 15, supporting-insulating cylinder 16. Low-voltage winding is assembled from metal rods 17 and flexible cables 18 connected by connecting: The contacts 19 and 20 are dielectric separator disks 21 and 22 with holes in which metallic stubble 17 is reinforced. The toroidal coils are placed on the centering insulating cylinder 23 in the insulation cells formed by supporting cylinders 2 and insulating rings 25 fastened with straps 26 The dielectric support cylinder is provided with a side opening 27 through which flexible cables are laid. The transformer is placed in a liquid or gaseous dielectric.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

К низковольтной обмотке 1 подводитс через вводил 2 и 3 низкого напр жени питающее первичное нап . р жение, и в тороидальных катушках 5 высоковольтной обмотки 4 индудируетс высокое вторичное напр жение , которое передаетс в высоковольтную нагрузку через выводы 7 иThe low voltage winding 1 is supplied through the input 2 and 3 of the low voltage supplying the primary voltage. A high secondary voltage is induced in the toroidal coils 5 of the high voltage winding 4, which is transmitted to the high voltage load through terminals 7 and

8 высоковольтной обмотки. Цилиндр 9 и диэлектрические диски-сепараторы 21 и 22 обеспечивают пространственную фиксацию металлических стержней 17 низковольтной обмотки 1, а сегментный отрезок диэлектрического цилиндра 10 и дугообразные зажимы8 high voltage winding. Cylinder 9 and dielectric separator discs 21 and 22 provide spatial fixation of metal rods 17 of low-voltage winding 1, and a segment of dielectric cylinder 10 and arcuate clamps

13- механическую прочность и пространственную фиксацию гибких кабелей 18, исключают их перемещени и создают этим надежную межобмоточ0 tiyio электрическую изол цию по отношению к тороидальным катушкам 5. Секторна пластина 11 создает жесткую портальную систему опорно-изолирующих элементов низковольтной обмртки 1, цилиндра 9 и сегментного отрезка цилиндра 10, а наличие отверстий 12 в секторной пластине 11 улучшает охлаждение трансформатора . Диэлектрический опорный цилиндр13- mechanical strength and spatial fixation of flexible cables 18, exclude their movement and thus create reliable interwashing electrical isolation with respect to toroidal coils 5. Sector plate 11 creates a rigid portal system of insulating support elements of low-voltage winding 1, cylinder 9 and segment segment cylinder 10, and the presence of holes 12 in the sector plate 11 improves the cooling of the transformer. Dielectric support cylinder

14с диэлектрической опорной плитой 15 обеспечивают механическую развертку первичной обмотки и колонны сердечников, в диэлектрической опорной плите 15 вихревые электрические токи не возникают,- и применение диэлектрика снижает веро тность межвитковых замыканий низковольтной обмотки 1. Центрирующий изол ционный цилиндр 23, опорные цилиндры 24 и изол ционные кольца 25 обеспечивают пространственную фиксацию и внешнюю изол цию тороидальных катушек 5, ст жки 26 - прочность креплени элементов высоковольтной обмотки 4 трансформатора. Веерообразное расположение гибких кабелей 18 низковольтной обмотки 1 на сегментном отрезке цилиндра 10 и секторной пластине 11 создает равномерное высоковольтное электрическое поле в зазоре между обмотками14 with a dielectric support plate 15 provide a mechanical sweep of the primary winding and core columns, there are no eddy electric currents in the dielectric support plate 15 — and the use of a dielectric reduces the likelihood of the interturning of the low voltage winding 1. Centering insulating cylinder 23, supporting cylinders 24 and insulating rings 25 provide for spatial fixation and external isolation of toroidal coils 5, and stud 26, the strength of attachment of the elements of the high-voltage winding 4 of the transformer. The fan-shaped arrangement of flexible cables 18 of the low-voltage winding 1 on the segment segment of the cylinder 10 and the sector plate 11 creates a uniform high-voltage electric field in the gap between the windings

1 и 4 относительно высоковольтной обмот;ки 4 .1 and 4 regarding high-voltage winding; ki 4.

В предлагаемом трансформаторе за счет жесткой портальной системы опорно-изолирующих элементов низковольтной обмотки и веерообразного размещени гибких кабелей низковольтной обмотки относительно высоковольтной обмотки существенно увеличена механическа прочностьIn the proposed transformer, due to the rigid portal system of supporting-insulating elements of the low-voltage winding and fan-shaped placement of flexible cables of the low-voltage winding relative to the high-voltage winding, the mechanical strength is significantly increased

О низковольтной обмотки и улучшено распределение электрических высоковольтных полей во внешней зоне высоковольтной обмотки. Применение диэлектрической опорной плиты снижает потери электрической энергии иAbout low-voltage winding and improved distribution of electric high-voltage fields in the outer zone of the high-voltage winding. The use of a dielectric support plate reduces the loss of electrical energy and

уменьшает тепловой нагрев при работе трансформатора.reduces heat during operation of the transformer.

Claims

1. High-voltage transformer containing a column of ring cores carrying secondary toroidal windings and a primary winding assembled from metal rods installed in a centering cylinder passing along the axis of the core column and flexible cables forming the front and back of each turn and base plate with holes, characterized in that, in order to increase the operational reliability and mechanical strength of the structure, it is provided with a dielectric supporting cylinder with holes through which rohod m frontal part of the primary winding and segment20

a piece of cylinder with a sector plate, connecting its base with the centering cylinder, while the flexible cables are fan-shaped distributed over the forming segment segment of the cylinder, which is mounted on the base plate.

2. The transformer according to claim 1, wherein the segment segment of the cylinder is mounted concentrically with respect to the column of ringed cores.

3, Transformer according to claims 1 and 2, characterized in that the base plate and the segment cylinder with the sector plate are made of dielectric.

Sources of information taken into account in the examination.

1. The patent of England No. 782299, cl. 38 2T, 1956.

2. USSR author's certificate number 608204, cl. 01 F 31/00, 1974.

YU

. . L j.444. ,, r7. ., j Jtirr ..-....

),

27

P

eleven

/ 3