МНОГОСЛОЙНАЯ ОБМОТКА ТРАНСФОРМАТОРА

Полезная модель относится к электротехнике, в частности, к трансформаторостроению и может найти применение в многослойных обмотках трансформаторов.
Известна многослойная обмотка трансформатора, содержащая последовательно соединенные витки, образующие слои, при этом витки имеют намотку в заданном направлении, нумерация витков соответствует натуральному ряду чисел, а витки расположены таким образом, что любые два рядом расположенных в направлении намотки витка имеют номера, отличающиеся на единицу [Л.1].
Недостатком описанной в [Л.1] конструкции многослойной обмотки трансформатора является ограничение уровня импульсной электрической прочности, являющееся следствием ограниченных функциональных возможностей обмотки, обусловленных невозможностью ее применения в высоковольтных обмотках трансформаторов вследствие невозможности решения ею частной задачи обеспечения импульсной прочности конкретного участка обмотки.
Полезной моделью решается задача создания многослойной обмотки трансформатора, лишенной указанного выше недостатка, обеспечивающей перераспределение продольной емкости многослойной обмотки, а, следовательно, и перераспределение воздействия грозового импульса на изоляционные промежутки как внутри обмотки, так и в трансформаторе, и, таким образом, создать оптимальную конструкцию многослойной обмотки.
Для решения поставленной задачи в многослойной обмотке трансформатора, содержащей последовательно соединенные витки, образующие слои, при этом витки имеют намотку в заданном направлении, а нумерация витков соответствует натуральному ряду чисел, предложено, согласно на-
стоящей полезной модели, витки расположить таким образом, что, по крайней мере, два рядом расположенных в направлении намотки витка имеют номера, отличающиеся более чем на единицу.
Полезная модель поясняется на примере выполнения чертежами, на которых соответственно схематично изображены известная многослойная обмотка, принятая за прототип, и два варианта реализации заявляемой многослойной обмотки трансформатора, в частности: на фиг.1 представлена известная двухслойная обмотка; на фиг.2 и 3 представлены два варианта выполнения заявляемой двухслойной обмотки.
Многослойная обмотка содержит последовательно соединенные витки 1÷18, образующие два слоя 19 и 20; в каждом из которых расположены по девять витков, имеющих намотку в заданном направлении. Так, в известной обмотке в слое 19 расположены витки с 1-го по 9-ый, при этом направление намотки выполнено от 1-го к, 9-ому, в слое 20 расположены витки с 10-го по 18-ый. Два любых расположенных рядом витка имеют номера, отличающиеся на единицу. В частности, виток 2 расположен рядом с одной стороны с витком 1, а с другой стороны - с витком 3; виток 4 расположен с одной стороны рядом с витком 3, а с другой стороны - с витком 5; виток 6 расположен с одной стороны рядом с витком 5, а с другой стороны - с витком 7; виток 8 расположен с одной стороны рядом с витком 7, а с другой стороны - с витком 9; виток 10 расположен с одной стороны рядом с витком 9, а с другой стороны - с витком 11; виток 12 расположен с одной стороны рядом с витком 11, а с другой стороны - с витком 13; виток 14 расположен с одной стороны рядом с витком 13, а с другой стороны с витком 15; виток 16 расположен с одной стороны рядом с витком 15, а с другой стороны - с витком 17; виток 18 расположен с одной стороны с витком 17 (см. фиг.1).
Таким образом, из представленной на фиг.1 конструкции многослойной обмотки трансформатора видно, что каждые два рядом распложенные витка имеют номера, отличающиеся на единицу.
Многослойная обмотка по первому из вариантов реализации заявляемой полезной модели представлена на фиг.2 и содержит восемнадцать витков 1÷18, имеющих намотку в заданном направлении и образующих два слоя 19 и 20.
Первый слой 19 в направлении намотки обмотки выполнен из витков: 1, 2, 3, 4, 5, 13, 12, 11, 10; второй слой 20 в направлении намотки обмотки выполнен из витков: 9, 8, 7, 6, 14, 15,16,17,18.
При этом витки соединены таким образом, что это соединение соответствует натуральному ряду чисел. В частности, виток 1, расположенный в ряду 19, соединен с витком 2, который, в свою очередь, соединен с витком 3, соединенным с витком 4, соединенным с витком 5; при этом все пять перечисленных выше витков расположены в ряду 19. Виток 5, расположенный в ряду 19, соединен с расположенным в ряду 20 витком 6.
Расположенный следующим после витка 5 в направлении намотки в первом слое виток 13 соединен с витком 14, расположенным в ряду 20.
Таким расположением указанных витков 5 и 13 подтверждается справедливость утверждения о том, что два рядом расположенных в направлении намотки витка имеют номера, отличающиеся более чем на единицу: в приведенном на фиг.2 примере в отношении витков 5 и 13 это отличие составляет 8 единиц.
Следующий далее в направлении намотки в ряду 19 виток 12 соединен с витком 11, расположенным также в ряду 19, который соединен с витком 11, соединенным с витком 10, также расположенным в ряду 19.
Виток 9 соединен с витком 10, расположенным в ряду 19, который соединен с витком 8, соединенным с витком 7, соединенным, в свою очередь
с витком 6; при этом витки 9, 8, 7, 6 расположены в ряду 20 в направлении намотки обмотки.
Следующий расположенный в ряду 20 за витком 6 в направлении намотки виток 14 соединен с витком 13, расположенным в ряду 19.
Таким образом два соседних витка 6 и 14, расположенных в ряду 20, корреспондируются с утверждением о том, что два рядом расположенных в направлении намотки витка имеют номера, отличающиеся более чем на единицу: в приведенном на фиг.2 примере в отношении витков 6 и 14 это отличие составляет 8 единиц.
Виток 14 соединен с витком 15, соединенным с витком 16, соединенным с витком 17, соединенным с витком 18; при этом витки 14, 15, 16, 17 и 18 расположены в ряду 20 в направлении намотки обмотки.
Многослойная обмотка по второму из вариантов реализации заявляемой полезной модели представлена на фиг.3 и содержит восемнадцать витков 1-18, имеющих намотку в заданном направлении и образующих два слоя 19 и 20.
Первый слой 19 в направлении намотки обмотки выполнен из витков: 1, 10, 2, 11, 3, 12, 4, 13, 5; второй слой 20 в направлении намотки обмотки выполнен из витков: 14, 6, 15, 7, 16, 8, 17, 9, 18.
При этом витки соединены таким образом, что это соединение соответствует натуральному ряду чисел. В частности, виток 1, расположенный в ряду 19, соединен с витком 2, соединенным с витком 3, который соединен с витком 4, соединенным с витком 5. При этом витки 1, 2, 3, 4 и 5 расположены в ряду 19, а между каждой парой этих витков расположен другой виток, в частности, между витками 1 и 2 расположен виток 10, между витками 2 и 3 расположен виток 11, между витками 3 и 4 расположен виток 12, между витками 4 и 5 расположен виток 13.
Расположенный во втором ряду 20 виток 14 соединен с витком 13 первого ряда 19; следующий в направлении намотки во втором ряду 20 виток
6 соединен с витком 5, расположенным в первом ряду 19. Далее виток 6 соединен с витком 7, который соединен с витком 8, соединенным в свою очередь с витком 9. При этом витки 6, 7, 8 и 9 расположены во втором ряду 20.
Виток 14, являющийся крайним витком второго ряда 20, соединен с витом 15, соединенным с витком 16, соединенным с витком 17, соединенным с витком 18. При этом витки 14, 15, 16, 17 и 18 расположены во втором ряду 20 и отделены друг от друга другими витками: в частности, между витками 14 и 15 расположен виток 6, между витками 15 и 16 расположен виток 7, между витками 16 и 17 расположен виток 8 и между витками 17 и 18 расположен виток 9.
При этом расположение витков в направлении намотки таково, что для этого расположения справедливо утверждение о том, что два расположенные рядом в направлении намотки витка имеют номера, отличающиеся более чем на единицу. В частности, в ряду 19 расположенные рядом витки 1 и 10 имеют номера, отличающиеся на 9; расположенные рядом витки 10 и 2 имеют номера, отличающиеся на 8; расположенные рядом витки 2 и 11 имеют номера, отличающиеся на 9; расположенные рядом витки 11 и 3 имеют номера, отличающиеся на 8; расположенные рядом витки 3 и 12 имеют номера, отличающиеся на 9; расположенные рядом витки 12 и 4 имеют номера, отличающиеся на 8; расположенные рядом витки 4 и 13 имеют номера, отличающиеся на 9; расположенные рядом витки 13 и 5 имеют номера, отличающиеся на 8.
В ряду 20 расположенные рядом витки 14 и 6 имеют номера, отличающиеся на 8; расположенные рядом витки 6 и 15 имеют номера, отличающиеся на 9; расположенные рядом витки 15 и 7 имеют номера, отличающиеся на 8; расположенные рядом витки 7 и 16 имеют номера, отличающиеся на 9; расположенные рядом витки 16 и 8 имеют номера, отличающиеся на 8; расположенные рядом витки 8 и 17 имеют номера, отличающиеся
на 9; расположенные рядом витки 17 и 9 имеют номера, отличающиеся на 8; расположенные рядом витки 9 и 18 имеют номера, отличающиеся на 9.
И, наконец, крайний в ряду 19 виток 5 и крайний в ряду 20 виток 14 имеют номера, отличающийся на 9.
Следовательно, в отношении многослойной обмотки трансформатора по второму варианту реализации полезной модели, представленной на фиг.3, справедливо утверждение о том, что любые два рядом расположенных в направлении намотки витка имеют номера, отличающиеся более чем на единицу.
Заявляемая многослойная обмотка трансформатора обеспечивает перераспределение продольной емкости, и, следовательно, перераспределение грозового импульса на изоляционные промежутки как внутри обмотки, так и в трансформаторе, обеспечивая тем самым создание трансформатора оптимальной конструкции.
В соответствии с заявляемым решением в ООО «Росэнерготранс», г.Екатеринбург, разработана техническая документация на один из типов трехфазного трансформатора, имеющий многослойную обмотку описанной выше конструкции.
Благодаря существенным преимуществам по сравнению с известными аналогичными многослойными обмотками заявляемая многослойная обмотка трансформатора имеет широкие возможности ее практического применения в будущем.
Литература:
1. Тихомиров П.М. /Расчет трансформаторов/, «Энергия», М., 1976 г., с.210, рис.5-4б с.230, рис.5-15, 5-16.