ТРАНСПОРТНЫЙ КОРПУС ДЛЯ КАТУШКИ ИЛИ БЛОКА КАТУШКИ
TRANSPORT CASE FOR BOBBIN OR BOBBIN UNIT

Изобретение относится к корпусу для катушки или блока катушки.
Вследствие увеличенного количества локальных ремонтов трансформаторов, а также из-за фактов, тормозящих производство катушек в отдельных местах производства трансформаторной подстанции, при том что одновременно в других местах имеется свободная возможность производства обмотки, транспортировка катушек для маслонаполненных трансформаторов более 1000 киловольт-ампер (кВ·А) и предварительно собранных блоков катушек без соответственного бака трансформатора и без соответственных сердечников, имеет очень большую важность.
Катушки для маслонаполненных трансформаторов должны транспортироваться
A) полностью сухими,
B) вертикально и аксиально закрепленными с определенным
усилием,
C) радиально поддерживаемыми, и
D) должны быть выполнены со специальными размерами ширины и высоты.
Требование A) вытекает из того, что в случае локальных ремонтов технологическое оборудование для сушки катушек обычно недоступно, а целесообразные расходы не могут быть обеспечены. С другой стороны, когда катушки транспортируются между различными местами производства без сухой транспортировки, до начала установки катушки должны быть высушены, что часто занимает время и вызывает проблемы производительности.
Требование B) вытекает из того, что катушки должны устанавливаться с защитой от короткого замыкания, аксиально крепиться с определенным усилием и тем самым размещать под давлением определенную установочную длину. Однако технические средства для сжатия катушки и блоков катушек обычно не доступны на месте. С другой стороны, когда катушки транспортируются между различными местами производства, могут возникать затраты времени и проблемы производительности, как с сушкой. Технически невозможно транспортировать катушки без какого-либо аксиального крепления.
Необходимость радиальной опоры при транспортировке катушек, как требование C), вытекает из того, что катушки и блоки катушек, установленные на активной части, поддерживаются твердыми стержневыми сердечниками. Их конструкция с соответственно тонкими поддерживающими цилиндрами не выполняется для неподдерживаемой транспортировки. Невозможно транспортировать катушки без радиального крепления или опоры.
Требования D) вытекают из размеров ширины, которые в случае наземного транспорта вытекают из ширины используемых дорог и строительных норм для грузовиков, происходящих из нее, и из размеров высоты, которые происходят из необходимых подмостовых габаритов и тому подобное. То же самое также применяется к железнодорожному транспорту. В случае водного транспорта в дополнение к отмеченным выше требованиям размеры контейнера и требования, относящиеся к способности к штабелированию, также должны быть приняты во внимание.
Согласно известному уровню техники при транспортировке катушек или блоков катушек требования B) и C) обычно выполняются помещением указанных катушек или блоков катушек в прессующую раму, содержащую нижнюю и верхнюю прессующую пластины и стяжные стержни для крепления под давлением.
Согласно известному уровню техники требование A) обычно выполняется транспортировкой катушек в герметичных транспортных резервуарах, которые специально выполнены для этого транспортного средства и в связи с этим являются дорогостоящими, причем использование транспортного резервуара ограничено одним или иногда несколькими средствами транспортировки. Прессующая рама с катушками размещаются и крепятся в этом транспортном резервуаре, далее герметично завинчиваются посредством крышки. Для того чтобы обеспечить защиту от влаги во время транспортировки, эта конфигурация дополнительно либо наполняется сухим воздухом, причем повышенное давление должно поддерживаться в резервуаре посредством прикрепленной системы с пресс-цилиндром в течение всего периода транспортировки, либо транспортный резервуар наполняется сухим трансформаторным маслом, и безмасляное пространство между верхней частью катушки и нижней частью резервуара, которая соединена с внешней атмосферой с помощью осушителя воздуха, используется для балансировки температуры. В то же время должны быть удовлетворены требования D) в отношении внешних размеров.
Предыдущее выполнение требования A) для сухой транспортировки посредством транспортного резервуара имеет следующие недостатки.
Вследствие их конструкции и вследствие их производства герметичные транспортные резервуары являются очень дорогостоящими, т.е. стоимость транспортного резервуара составляет больше 40% транспортируемых стержневых катушек.
При транспортировке с сухим воздухом поддержание повышенного давления должно отслеживаться с регулярными интервалами во время транспортировки.
Дополнительные размеры для транспортного резервуара, крышки, системы сжатого воздуха или накопителя сухого воздуха для транспортировки нефтепродуктов с воздушными подушками значительно уменьшают пространство, оставшееся для самого блока катушки в данном объеме транспортирования.
Требуются определенные размеры катушки, дорогостоящие специальные транспортные средства, предусматривая ночное перемещение, закрытие одной дорожной полосы, полицейский эскорт и т.д., в зависимости от размеров прессуемого блока катушки.
В случае локальных ремонтов эти недостатки, включающие соответственные дополнительные расходы, должны быть приняты во внимание при отсутствии других альтернатив.
До сих пор высокие транспортные расходы почти полностью предотвращали катушки, перемещаемые между различными местами производства, от применения свободной межвитковой емкости из-за отсутствия целесообразной экономической эффективности.
Это изобретение основано на задаче применения экономичного транспортного корпуса для катушки или блока катушки, который удовлетворяет отмеченные выше требования.
Согласно изобретению эта задача решается с помощью корпуса для катушки или блока катушки, содержащего:
верхнюю и нижнюю прессующую пластину, в которой катушка или блок катушки размещена между двумя прессующими пластинами, а последние могут быть прикреплены друг к другу посредством множества стяжных стержней в аксиально закрепляющей конфигурации,
раму, вмещающую катушку или блок катушки, к которой прикреплена мембрана, подвижная и по направлению к внутренней области транспортного корпуса, и по направлению к наружной области, и
внешний корпус, который, с одной стороны, обеспечивает механическую защиту для мембраны, а с другой стороны, обеспечивает беспрепятственное перемещение мембраны наружу.
Преимущества, которые могут быть достигнуты изобретением, состоят особенно в том, что катушки или предварительно собранные блоки катушек выдерживают нагрузки транспортировки, например неконтейнеризированной водной транспортировки в форме индивидуально упакованных товаров без разрушения и без впитывания влаги.
По сравнению с известным уровнем техники это приводит к значительному уменьшению транспортных расходов. Предпочтительно структурные компоненты транспортного корпуса могут быть многократно использованы после окончания транспортировка и разборки.
Целесообразные варианты выполнения изобретения представлены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Ниже изобретение объясняется со ссылкой на примерные варианты выполнения, показанные на чертежах, на которых:
Фиг.1 - боковой разрез транспортного корпуса, причем дополнительно обозначен функциональный принцип мембраны, используемой в транспортном корпусе;
Фиг.2 - вид в перспективе транспортного корпуса;
Фиг.3 - вид сбоку транспортного корпуса;
Фиг.4 - вид транспортного корпуса с удаленной крышкой корпуса;
Фиг.5 - боковой разрез транспортного корпуса; и
Фиг.6 - подробный вид, относящийся к конструкции корпуса.
На фиг.1 показан боковой разрез транспортного корпуса, причем дополнительно обозначен функциональный принцип мембраны, используемой в транспортном корпусе. Может быть видна катушка 1, верхняя поверхность которой создает контакт с предпочтительно деревянной верхней опорой 3 блока и нижняя поверхность которой создает контакт подобным образом с предпочтительно деревянной нижней опорой 4 блока. Множество предпочтительно деревянных радиальных опор 6 служит для поддержки дна цилиндрической внутренней области катушки 1. Транспортный корпус имеет поддерживающую раму 8/9, которая подобным образом предпочтительно изготовлена из дерева и образована из внешней части 8 рамы и внутренней части 9 рамы, образующих кубоид.
В частности, это рама 8/9 также используется для крепления внешнего корпуса 18, предпочтительно изготовленного из дерева, содержащего дно, крышку и четыре боковые стенки (фанерные листы). В то же время верхняя опора 3 блока создает контакт с крышкой внешнего корпуса 18; подобным образом нижняя опора 4 блока создает контакт с дном внешнего корпуса 18. Для аксиального крепления катушки 1 верхняя прессующая пластина 20 (прессующая крышка) размещена на внешней поверхности крышки, и нижняя прессующая пластина 21 (прессующее дно) размещена на внешней поверхности дна. Эти прессующие пластины 20, 21, которые, по меньшей мере, частично изготовлены из металла, имеют множество отверстий для проникания множества стяжных стержней 22, которые вдвигаются симметричным образом во внутреннюю область транспортного корпуса. Наконец на, по меньшей мере, одной стороне, эти стяжные стержни 22 обеспечены резьбовыми отверстиями так, что транспортный корпус со вставленной катушкой 1 может быть закреплен между верхней прессующей пластиной 20 и нижней прессующей пластиной 21, используя гайки, размещенные на стяжных стержнях 22 (крепление под давлением, конфигурация аксиального крепления).
Очень важным структурным компонентом транспортного корпуса является мембрана 13/14, которая предпочтительно изготовлена из пластичной пленки, в частности полиэтилена, и которая путем примера состоит всего из четырех секций мембраны (секций пленки), каждая из которых крепится между внешней частью 8 рамы и внутренней частью 9 рамы параллельно боковым стенкам внешнего корпуса 18, при этом обозначены
мембрана 13, положение которой принимается в случае повышенного внешнего давления (по сравнению с давлением, преобладающим во внутренней области транспортного корпуса), и
мембрана 14, положение которой принимается в случае пониженного внешнего давления (по сравнению с давлением, преобладающим во внутренней области транспортного корпуса).
Влагопоглотитель 16, предпочтительно в виде мешочка силикагеля, обеспечен во внутренней области транспортного корпуса, чтобы таким образом впитывать остаточную влагу в воздухе во внутренней области транспортного корпуса.
На фиг.2 показан вид в перспективе транспортного корпуса. Здесь могут быть ясно видны конструкция в форме кубоида и конструкция рамы транспортного корпуса, который вмещает цилиндрическую катушку 1. Для ясности, все четыре боковые стенки внешнего корпуса 18 удалены, и показаны только крышка и дно внешнего корпуса 18. Верхняя прессующая пластина 20 образована в форме креста, образованного из двух балок, а также показаны концы каждого из всех пяти стяжных стержней 22, которые прикреплены к верхней прессующей пластине. Нижняя опора 4 блока и рама 8/9, содержащая внешнюю часть 8 рамы и внутреннюю часть 9 рамы, могут быть подобным образом рассмотрены, причем в случае четырех боковых стенок внешнего корпуса 18 предпочтительно деревянная промежуточная рама 11 дополнительно размещена по центру между внешними краями в каждом случае, чтобы таким образом достигать дополнительного повышения жесткости в случае относительно больших боковых стенок, а также дополнительного центрального обеспечения крепления, когда каждая боковая стенка образована из двух половин боковой стенки (состоящая из двух частей конструкция боковых стенок).
Дополнительно предпочтительно деревянные придающие жесткость секции 10 обеспечены в угловых областях рамы 8/9 для достижения совокупного повышения жесткости конструкции рамы в форме кубоида.
На фиг.3 показан вид сбоку транспортного корпуса. Могут быть рассмотрены верхняя прессующая пластина 20, нижняя прессующая пластина 21 и боковая стенка внешнего корпуса 18, причем показанные боковые стенки выполнены из двух половин боковой стенки.
Вид транспортного корпуса с удаленной крышкой корпуса показан на фиг.4. В частности, могут быть видны крестообразная верхняя прессующая пластина 20 и положения всех пяти стяжных стержней 22, закрепленных в ней. Один стяжной стержень 22 размещен по центру; дополнительные четыре стяжные стержни 22 размещены вблизи четырех углов транспортного корпуса, образованного поддерживающей рамой 8/9 и внешним корпусом 18. Положение верхней опоры 3 блока относительно катушки 1 и боковых стенок транспортного корпуса показано заштрихованным.
На фиг.5 показан боковой разрез транспортного корпуса, из которого может быть видно аксиальное крепление катушки 1 между верхней прессующей пластиной 20 с верхней опорой 3 блока и нижней прессующей пластиной 21 с нижней опорой 4 блока, используя стяжные стержни 22. Дополнительно могут быть рассмотрены радиальная опора 6, которая путем примера образована из трех отдельных структурных компонентов, и поддерживающая рама 8/9 с защитным внешним корпусом 18.
Подробный вид, относящийся к конструкции корпуса, может быть рассмотрен на фиг.6, которая показывает конструкцию в крайней области транспортного корпуса с внешней частью 8 рамы, внутренней частью 9 рамы, крайней придающей жесткость секцией 10, промежуточной рамой 11, дном внешнего корпуса 18 и нижней прессующей пластиной 21. Мембрана 13/14, закрепленная между внешней частью 8 рамы и внутренней частью 9 рамы, обладает решающей важностью для транспортного корпуса. Здесь края внешней части 8 рамы и внутренней части 9 рамы покрыты упругим структурным компонентом, предпочтительно L-образной секцией, изготовленной из резины (полосы резины) для того, с одной стороны, чтобы таким образом достигать уплотнения между внутренней областью транспортного корпуса и внешней атмосферой и, с другой стороны, чтобы предотвращать острые края от прижатия к или воздействия на мембрану 13/14.
Уже может быть видно из вышеприведенного обсуждения транспортного корпуса согласно изобретению, что недостатки, приведенные во введении, которыми обладает известный уровень техники, исключаются благодарю тому, что идея безрезервуарной реализации, основанная на отличных от известного уровня техники физических принципах, осуществляется для того, чтобы предотвращать впитывание влаги катушкой 1 во время транспортировки. Эта идея основана на следующих предположениях.
Катушка 1 сохраняется сухой при перемещении в воздухонаполненном транспортном корпусе в том смысле, что она транспортируется в атмосфере, содержащей сухой воздух. Повышенное давление не является обязательным для поддержания такой атмосферы сухого воздуха или внутреннего воздуха, который окружает катушку. Должно быть гарантировано только то, что давление в пространстве, окружающем катушку, или во внутренней области может быть приведено в соответствие давлению снаружи без обмена воздухом, имеющего место между сухим внутренним воздухом и внешним воздухом или возможно влажным внешним воздухом. Когда этот баланс устанавливается, дополнительная замена воздуха не происходит, иначе говоря, сухой воздух остается внутри, а влажный воздух остается снаружи.
Это физически распространяется на макроскопическом диапазоне и может поддерживаться в течение ограниченного периода времени, пока не начнутся молекулярные процессы смешивания. Должно быть принято во внимание, что этот ограниченный период времени имеет порядок величины шести-восьми недель и что на практике замена воздуха не происходит в этот период времени при гарантированности баланса давления или равенства внутреннего/внешнего давления, даже когда имеются маленькие зазоры между внутренней областью транспортного корпуса и внешней атмосферой. Здесь баланс давления достигается сравнительно простым средством с помощью принципа мембраны, использующего мембрану 13/14.
Внешняя часть 8 рамы не только служит для крепления мембраны, но и в качестве прокладки относительно внешнего корпуса 18, которая образует защитный слой для предотвращения механического повреждения мембраны 13/14 и создает пространство, необходимое для возможного расширения мембраны 13/14, когда давление во внутренней области транспортного корпуса увеличивается, например, за счет более высокой внутренней температуры по сравнению с внешней температурой. Давление балансирует за счет расширения или выпячивания мембраны 13/14 с получающимся в результате увеличением внутреннего объема. Когда внешняя температура выше внутренней температуры, процесс протекает в противоположном направлении; мембрана 13/14 вдавливается внутрь и уменьшает внутренний объем для необходимого баланса давления.
В то же время внешнее свободное пространство между мембраной 13/14 и внешним корпусом 18 предпочтительно обеспечивает дополнительную теплоизоляцию, которая уменьшает влияния разницы внутренней/внешней температуры и замедляет процессы необходимого балансирования давления. Для водной транспортировки и для экстремальных климатических условий, ожидаемых во время транспортировки, внешний корпус 18 предпочтительно уплотняется акриловым полимером и в дальнейшем покрывается краской, тем самым создавая погодозащищенность.
Во всех случаях вышеприведенное описание относится к катушке 1.
Разумеется, оно также может относиться к блоку катушки.
В отношении крепления прессующей конструкции пластины вариант с пятью стяжными стержнями (включая центральный стержень) рассматривается в примерном варианте выполнения, раскрываемом выше. Например, с этим вариантом возможны усилия крепления, достигающие приблизительно 600 кН. В качестве альтернативы более простой вариант только с четырьмя стяжными стержнями (центральный стержень исключается) также может быть осуществлен, причем с таким вариантом выполнения возможны усилия крепления, достигающие приблизительно 400 кН. Варианты с до шести стяжными стержнями (и более) могут быть выполнены для больших блоков катушек, где требуются значительные усилия крепления до 2000 кН (и более). Касательно всех вариантов выполнения радиальное крепление предпочтительно выполняется в каждом случае посредством стальных цилиндров, приваренных к прессующим пластинам.
Перечень ссылочных позиций
1 - катушка или блок катушки
2 -
3 - верхняя опора блока (деревянная)
4 - нижняя опора блока (деревянная)
5 -
6 - радиальная опора (деревянная)
7 -
8 - внешняя часть рамы (деревянная) рамы 8/9
9 - внутренняя часть рамы (деревянная) рамы 8/9
10 - придающая жесткость секция (деревянная)
11 - промежуточная рама (деревянная)
12 -
13 - положение мембраны 13/14 (полиэтиленовой) для повышенного внешнего давления
14 - положение мембраны 13/14 для пониженного внешнего давления
15 -
16 - влагопоглотитель (мешочек силикагеля)
17 -
18 - внешний корпус с дном, крышкой, боковыми стенками (деревянными) транспортного корпуса для катушки или блока катушки
19 -
20 - верхняя прессующая пластина (изготовленная, по меньшей мере, частично из металла)
21 - нижняя прессующая пластина (изготовленная, по меньшей мере, частично из металла)
22 - стяжные стержни (металлические)