ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ГАЗОНАПОЛНЕННЫЙ ТРАНСФОРМАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использовано при проектировании и производстве измерительных газонаполненных трансформаторов напряжения.
Известен трансформатор, который содержит заполненный изолирующей средой металлический корпус, внутри которого установлен прямоугольный магнитопровод с электростатическими экранами. Экраны закрывают соответственно два боковых и одно нижнее ярма магнитопровода. Основная и дополнительная обмотки низшего напряжения намотаны поверх стержня магнитопровода. Обмотка высокого напряжения намотана поверх основной обмотки низкого напряжения и закрыта электростатическим экраном. Экран выполнен с двумя или более сквозными разрезами по его образующей. Соединение частей экрана в одном разрезе выполнено посредством изоляционной стяжки, а в остальных других - посредством металлических стяжек. Соединение экрана с линейным концом обмотки осуществляется металлической трубой (патент РФ №2150762, H01F 38/26, H01F 27/36, опубл. 10.06.2000).
Надежность этого трансформатора невысокая из-за отсутствия надежного крепления экрана.
Известен трансформатор для высоковольтных установок с газовой изоляцией, содержащий бак, заполненный изоляционным газом под давлением и имеющий фланец для подсоединения к установке, магнитопровод с низковольтной и высоковольтной обмотками, изоляцию между ними, промежуточные экраны цилиндрической формы и полый высокопотенциальный экран, имеющий потенциал высоковольтной обмотки, в котором высоковольтная обмотка расположена внутри полого высокопотенциального экрана, промежуточные экраны установлены в межобмоточной изоляции конденсаторного типа в виде чередующихся слоев электроизоляционного и проводящего материалов (а.с. СССР №1042090, H01F 30/10, H01F 27/36, опубл. 15.09.1983).
Этот трансформатор достаточно сложен и нетехнологичен в сборке вследствие использования шихтованного магнитопровода.
В основу полезной модели положена задача создания высоковольтного измерительного газонаполненного трансформатора напряжения, характеризующегося повышенной технологичностью в производстве и сборке изделия и повышенной надежностью, предотвращающей механическое воздействие на блок обмоток и магнитопровод.
Решение технической задачи обеспечивается тем, что в высоковольтном измерительном газонаполненном трансформаторе напряжения, содержащем активную часть, состоящую из блока обмоток, выполненного в виде нескольких обмоток низкого напряжения и намотанной на них концентрично высоковольтной обмотки с изоляцией конденсаторного типа в виде чередующихся слоев электроизоляционного и проводящего материалов, магнитопровода, электростатических экранов, надетых на ярма и нижний стержень магнитопровода, и высокопотенциального экрана, закрепленного на блоке обмоток, при этом активная часть закреплена с помощью рамы в металлическом баке, заполненном изоляционным газом под давлением, магнитопровод выполнен из ленточной стали и разрезан на две половины, скрепленные друг с другом металлической стяжкой, высокопотенциальный экран выполнен из цилиндрической обечайки, двух дополнительных обечаек, закрепленных на противоположных концах цилиндрической обечайки; вдоль образующей экрана выполнен пропил, причем на обечайке между концами пропила закреплена пластина из электроизоляционного материала; на высокопотенциальном экране закреплен металлический стержень, помещенный в металлическую трубу, к которому присоединен провод, другой конец которого закреплен на верхнем фланце изолятора; стержень с проводом помещен в металлическую трубу, один конец которой закреплен на верхнем фланце изолятора, а другой конец окружен дополнительным закругленным экраном, который размещен на расстоянии не менее 5 мм от высокопотенциального экрана обмотки; активная часть закреплена между двумя частями металлической рамы, установленной в баке; на бак через уплотнения установлен полый изолятор, к верхнему концу которого присоединен ввод высокого напряжения.
Так как магнитопровод зажат между частями рамы, то он не воспринимает механических нагрузок, что повышает надежность конструкции.
Разделение магнитопровода на две части и наличие высокопотенциального экрана, состоящего из трех частей, обеспечивает упрощение сборки активной части трансформатора и улучшение его технологичности, что особенно важно в серийном производстве.
Ввод высокого напряжения осуществляется с помощью стержня и медного провода, помещенного в металлическую трубу, снабженную экраном и не касающуюся экрана обмотки, что исключает механическое воздействие на обмотку.
Таким образом, предлагаемая конструкция трансформатора напряжения отличается от известных повышенной технологичностью изготовления и повышенной надежностью, обусловленной исключением механических воздействий на блок обмоток и магнитопровод.
Полезная модель поясняется с помощью фиг.1, на котором показан высоковольтный измерительный газонаполненный трансформатор напряжения, и фиг.2, на которой представлена активная часть трансформатора.
Трансформатор напряжения состоит из металлического бака 1, снабженного соединительными фланцами 2, нижней плиты 3, вместе образующих корпус трансформатора. На бак 1 с помощью уплотнений установлен полый фарфоровый или полимерный изолятор 4, к верхнему фланцу 5 которого прикреплен ввод высокого напряжения. 6. Активная часть 7 трансформатора представляет собой обмотки конденсаторного типа, причем высоковольтная обмотка намотана на низковольтные обмотки (до трех штук), вместе образующие блок обмоток 8. Блок обмоток 8 закрепляется на магнитопроводе 9, выполненном из ленточной стали и разрезанном на две половины, скрепленные металлической стяжкой 10. На блок обмоток 8 концентрически надет высокопотенциальный экран 11, соединенный с выводом высоковольтной обмотки 12, другой конец которой заземлен. На ярма и нижний стержень магнитопровода 9 надеваются экраны с закругленными краями 13. Активная часть 7 закреплена между двумя частями металлической рамы 14 с помощью четырех винтов с изоляционными прокладками. Рама 14 снабжена крепежными приспособлениями, с помощью которых активная часть 7 закрепляется в баке 1 корпуса. Вывод высокого потенциала 12 осуществляется с помощью металлического стержня 15, закрепленного на высокопотенциальном экране 11, к которому присоединен медный провод 16, другой конец которого закреплен на верхнем фланце изолятора 4. Стержень 15 с проводом 16 помещен в металлическую трубу 17, один конец которой закреплен на верхнем фланце изолятора 4, а другой конец снабжен закругленным экраном 18, который находится на расстоянии не менее 5 мм от высокопотенциального экрана 11 обмотки 12. Высокопотенциальный экран 11 выполнен из цилиндрической обечайки 19, двух дополнительных обечаек 20, закрепленных на противоположных концах обечайки 19 и снабжен выполненным вдоль образующей пропилом 21. На обечайках 19, 20 между концами пропила 21 закреплена пластина из электроизоляционного материала 22.
Трансформатор собирается в следующей последовательности:
В процессе сборки активной части 7 в специальном приспособлении закрепляются напротив друг друга две половины магнитопровода 9. На них надевается стяжка 10. На блок обмоток 8 надеваются обечайки 19,20 экрана 11, экраны 13, крепежные изделия и фланцы. Полученная таким образом конструкция вставляется между половинок магнитопровода 9, стяжка 10 протягивается в отверстие блока обмоток 8 и вся конструкция стягивается стяжкой и закрепляется болтом на одной из сторон магнитопровода. Блок обмоток 8 закрепляется на магнитопроводе 9 с помощью клиньев. Далее высоковольтный ввод 12, представляющий собой изолированный провод с наконечником, закрепляется на обечайке 19 при помощи болта. Обечайка 19 закрепляется на блоке обмоток 8 с помощью трех болтов, выкручивающихся из нее до упора на специальные площадки на блоке обмоток 8. Изоляционная пластина 22 крепиться на обечайку с помощью винтов. Обечайки 20 закрепляются на обечайки 19 с помощью винтов. Далее получившаяся конструкция стягивается между двумя половинами рамы 14 с помощью винтов с внутренним шестигранником и болтов. Далее два ранее одетых на блок обмоток экрана 13 с помощью изоляционных крепежных деталей закрепляются на половинах рамы 14. Нижний экран 13 также с помощью винтов закрепляется. Далее в специальное отверстие вкручивается стержень 15.
При сборке самого трансформатора собранная активная часть 7 закрепляется на специальные кронштейны бака 1, снизу на соединительный фланец 2 крепится плита 3, а сверху с помощью крепежа устанавливается высоковольтный экран и изолятор 4. К вводу 6 крепиться одним концом провод 16, другой конец которого привинчивается к стержню 15, и труба 17, на противоположный конец которой установлен экран 18. Вся конструкция с помощью крепежа устанавливается на фланце 5.
Далее производится подключение выводных концов блока обмоток 8 согласно схеме и одевается кожух клеммного блока.