Patent RU-154095-U1 (RU)
Title: Высоковольтный трансформатор тока
IPC: H01F38/00
Filed: 2014-10-07
Granted: 2015-08-10
Abstract: Полезная модель относится к электроаппаратостроению, а именно, к высоковольтным газонаполненным измерительным трансформаторам тока (например, элегазовым). Сущность полезной модели заключается в том, что в известном высоковольтном трансформаторе тока, содержащем раму с основанием, заполненный электроизоляционным газом герметизированный объем в виде изоляционной цилиндрической покрышки с внутренним диаметром 2r ε  с закрепленным на ней промежуточным фланцем, а также установленной на нем корпусной оболочкой с размещенными внутри ее блоками первичных и вторичных обмоток, причем последний установлен на цилиндрической стойке с наружным диаметром 2r 0  соосно с продольной осью трансформатора, закрепленной на упомянутом основании, при этом промежуточный фланец соединен с цилиндрическим экраном с наружным диаметром 2r Δ <2r ε , отстоящим от внутренней поверхности покрышки на расстоянии Δ и расположенным соосно с продольной осью трансформатора в промежутке между упомянутыми стойкой и покрышкой, причем торец экрана имеет криволинейное утолщение с наименьшим внутренним диаметром 2r a >2r 0 , обращенное к цилиндрической стойке (Электрические аппараты высокого напряжения с элегазовой изоляцией / Под ред. Ю.И. Вишневского - СПб.: Энергоатомиздат. Санкт-Петербургское отделение, 2002, с. 330, рис. 8.1). Именно на этом утолщении электрическая напряженность принимает наибольшие значения и тем самым ограничивает уровень электрической прочности газовой изоляции трансформатора, не позволяя, в частности, применять в качестве электроизоляционного газа азот. Задачей настоящей полезной модели является создание трансформатора с повышенным уровнем электрической прочности газовой изоляции благодаря оптимальной форме торца экрана, минимизирующей на нем максимальную электрическую напряженность. Решение поставленной задачи достигается тем, что в известном трансформаторе, содержащим раму с основанием, заполненный электроизоляционным газом герметизированный объем в виде изоляционной цилиндрической покрышки с внутренним диаметром 2r ε  с закрепленным на ней промежуточным фланцем, а также установленной на нем корпусной оболочкой с размещенными внутри ее блоками первичных и вторичных обмоток, причем последний установлен на цилиндрической стойке с наружным диаметром 2r 0  соосно с продольной осью трансформатора, закрепленной на упомянутом основании, при этом промежуточный фланец соединен с цилиндрическим экраном с наружным диаметром 2r Δ <2r ε , отстоящим от внутренней поверхности покрышки на расстоянии Δ и расположенным соосно с продольной осью трансформатора в промежутке между упомянутыми стойкой и покрышкой, причем торец экрана имеет криволинейное утолщение с наименьшим внутренним диаметром 2r a >2r 0 , обращенное к цилиндрической стойке, согласно формуле полезной модели профиль указанного утолщения в меридианном сечении между точками T a  и T Δ  математического описания профиля имеет форму эллипса с полуосями  a  и b> a , причем ось эллипса длиной 2b параллельна оси трансформатора и удалена от нее на расстояние r b , точка T a  отстоит от указанной оси эллипса на расстояние  a   0 <0,6 a  в сторону оси трансформатора, а точка T Δ  отстоит от оси эллипса в противоположную сторону на расстояние  a   Δ , при этом указанные размеры определяются выражениями 
     
       
     
     на основе промежуточных параметров c, x 2  и x 3 , определяемых путем решения следующей системы трех нелинейных алгебраических уравнений 
     
       
     
     при подстановке в эти уравнения величины а из (1) и задаваемых численно величин r ε , Δ и k Δ ≥0,3, при этом для отыскания более приемлемой конструкции экрана система (2) решается два раза, т.е. при n=2 и при n=3. При выполнении всех указанных условий, соотношений и уравнений электроизоляционным газом может быть азот. При выполнении трансформатора в соответствии с формулой полезной модели эллиптическая форма торца экрана двукратно минимизирует максимальную электрическую напряженность, обеспечивая возможности для применения азота в качестве электроизоляционного газа. Полезная модель уже реализована на ЗАО «ЗЭТО» (г. Великие Луки) применительно к трансформатору тока ТОГФ-110 с азотной изоляцией, который успешно прошел соответствующие испытания.