SU920862A1 - Взрывобезопасный трансформатор - Google Patents

Description

(54) ВЗРЫВОБЕЗОПАСНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР

1

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к трансформаторостроению , и может быть использовано при разработке мощных взрывобезопасных трансформаторов дл  электроснабжени  шахт.

Известны сухие взрывобезопасные трансформаторы с вертикальным расположением стержней магнитопровода и концентрически установленными на них обмотками высшего и низшего напр жени  1.

В данной конструкции трансформаторов охлаждение активной части осуществл етс  только за счет естественной конвекции воздуха внутри герметичной оболочки, вследствие чего по сравнению с другими конструкци ми она имеет более напр женный тепловой режим. Дл  улучшени  эффективности охлаждени  магнитопровод трансформатора имеет охлаждающие каналы в центрах стержней и  рем. Однако эффективность охлаждени , несмотр  на это, попрежнему остаетс  сравнительно низкой, так как сечение каналов строго ограничиваетс  допустимой толщиной стержней,  вл етс  недостаточным, каналы имеют значительную длину и циркул ци  охлаждающего агента в них при естественном охлаждении наблюдаетс  весьма незначительна . Известен также сухой трансформатор с вертикально расположенными стержн ми и концентрически установленными обмотками,

5 в активной части которого установлены охлаждающие элементы, работающие на принципе тепловой трубы. Тепловоспринимающие части указанных охлаждающих элементов расположены в каналах обмоток в зо (j нах наибольшего их нагрева, а теплоотвод щие - выступают за пределы обмоток и смываютс  воздухом внутри оболочки 2. При указанной конструкции системы охлаждени  тепло, выдел ющеес  в обмотках за счет испарительно-конденсационного эффекта, хорошо передаетс  только изнутри обмоток наружу, а далее, в окружающую среду, передаетс  значительно хуже (обычным способом - за счет естественной конвекции ).

Цель изобретени  - увеличение эффек20 тивности охлаждени  активной части.

Claims (2)

1. Поставленна  цель достигаетс  тем, что взрывобезопасный трансформатор, содержащий расположенную в оболочке активную часть со встроенными охлаждающими элементами в виде тепловых труб, кажда  из которых включает теплоотвод щую часть, снабжен продольными шинами, теплоотвод шие части выполнены V-образной формы, при этом продольные шины жестко скреплены с оболонкой.и V-образными теплоотвод щими част ми тепловых труб. На фиг. 1 приведена схема трансформатора с цилиндрическими обмотками, вертикально расположенными стержн ми и предлагаемой системой охлаждени , вид сбоку; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез; на фиг. 3 - вариант конструкции и установки тепловых труб в обмотках. В герметичной оболочке 1 трансформатора (см. фиг. 1 и 2) помещаетс  активна  часть 2. В стержни и  рмо магнитопровода 3 (в каналы) встроены вертикально охлаждающие элементы 4 в виде тепловых труб, работающих на принципе испарительно-конденсационного охлаждени . Во внутрь герметичных элементов 4 залит хладагент. Им может быть спирт, ацетон, фреоны и др. жидкости с температурой кипени  40-80С. Тепловоспринимающие части указанных тепловых труб располагаютс  в зонах наибольшего нагрева стержней,  рма (и обмоток), а теплоотвод щие части выполнены разветвленными V-образной формы, выступают наружу за пределы магнитопровода и обмоток , имеют на концах контактные пластины 5 и жестко скреплены с оболочкой 1 с помощью продольных сборных шин 6, установленных внутри оболочки. Изготовление теплоотдающих частей разветвленными позвол ет значительно увеличить зону конденсации паров хладагента, залитого внутрь тепловых труб, и тем самым интенсифицировать процесс теплопередачи с помощью тепловых труб. V-образна  форма обеспечивает надежный тепловрй контакт тепловых труб с оболочкой 1. Снаружи оболочка 1 имеет охлаждающие ребра 7. Теплоотдача в трансформаторе с предлагаемой системой охлаждени  осуществл етс  на известном принципе тепловой трубь следующим образом. Тепловые потери в стержн х и обмотках нагревают тепловоспринимающие части охлаждающих элементов в стержн х,  рмах, обмотках. При достижении температуры кипени  хладагент начинает испар тьс , поглоща  при этом на скрытую теплоту парообразовани  значительное количество тепловой энергии . Пары хладагента расход тс  по всему объему тепловых труб и конденсируютс  в их разветвленной теплоотдающей части, котора  находитс  вне магнитопровода и обмоток жестко скреплена с оболочкой и имеет с ней непосредственный тепловой контакт. При конденсации паров полученна  энерги  передаетс  теплоотдающим част м тепловых труб и посредством теплопроводности выноситс  на стенки кожуха, трансформатора и далее в окружающую среду. Конденсат под действием сил гравитации возвращаетс  к тепловоспринимающей части элементов. Процесс протекает непрерывно в течение всей работы трансформатора, расход жидкости отсутствует, система практически не требует ухода. Отсутствие вращающихс  деталей и трущихс  поверхностей (насоса, привода и т.д.), простота конструкции делают систему надежной в эксплуатации . Внедрение предлагаемого изобретени  позвол ет увеличить эффективность охлаждени  трансформатора, снизить максимальные температуры, уменьшить перепады температур , снизить разницу между максимальной и средней температурой обмоток. Экономический эффект по пре.1варвтельным подсчетам составит пор дка 50 тыс. руб. на годовую программу выпуска 2000 щт трансформаторов и подстанци  типа ТСШВ и ТСШВП. Формула изобретени  Взрывобезопасный трансформатор, содержащий расположенную в оболочке активную часть со встроенными охлаждающими элементами в виде тепловых труб, кажда  из которых включает теплоотвод щую часть, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  эффективности охлаждени , он снабжен продольными щинами, теплоотвод щие части выполнены V-образной формы, при этом продольные щины жестко скреплены с оболочкой и с V-образными теплоотвод щими част ми тепловь1х труб. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Селицев А. Н. Шахтные сухие трансформаторы и передвижные подстанции. М., «Недра, 1968у с. 61.
2. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2611231/24-07, кл. Н 01 F 27/08, 1978.

   «М

   s

   Фиг. 2

   U2.J