ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РЕАКТОР СУХОГО ТИПА С ЗАКРЕПЛЕННЫМИ ИЗОЛИРУЮЩИМИ РЕЙКАМИ КРЕСТОВИН

Полезная модель относится к области электротехники, а именно к конструкции элементов электрического оборудования, в частности электрических реакторов сухого типа (т. е. с воздушным сердечником), и может быть использована при разработке конструкции реакторов для повышения механической прочности изделия в целом путем обеспечения надежной фиксации изолирующих реек, устанавливаемых между лучами крестовин и торцевыми поверхностями обмотки.
В электрическом реакторе с торцевых сторон обмотки устанавливают верхнюю и нижнюю крестовины. Крестовина, выполненная из токопроводящего материала, например, из стали или из алюминия, выполняет функцию сборной шины, к которой подключают выводы обмоток. Кроме того, крестовины обеспечивают жесткость конструкции.
Обычно между лучами крестовин и торцами обмотки устанавливают изолирующие вставки (рейки), например, стеклотекстолитовые, для исключения электрического контакта между токопроводящими элементами крестовины и обмотки реактора.
Для обеспечения механической прочности конструкции обмотки осуществляется ее фиксация в осевом направлении - стягивание лучей верхней и нижней крестовины с помощью стяжных элементов, например, стеклобандажных лент. Тем самым также обеспечивается прижим изолирующих реек к лучам крестовины и торцам обмотки. В качестве стяжных элементов токопроводящих лучей крестовин могут быть также использованы крепежные элементы, например, стяжные шпильки, выполненные из электроизоляционного материала, однако такие конструкции не нашли широкого применения.
При эксплуатации электрические реакторы должны выдерживать продольные и осевые нагрузки, возникающие в результате воздействия тока короткого замыкания, с сохранением геометрии реактора. К реакторам также предъявляются требования по устойчивости к вибрациям и сейсмоактивности. Указанные факторы обуславливают строгие требования к надежному креплению элементов конструкции реактора, позволяющие выдерживать термические и динамические нагрузки, возникающие при коротких замыканиях или иных воздействиях.
Однако, как показала практика, при динамических воздействиях, испытываемых обмотками реактора (в результате тока короткого замыкания, внешних вибраций и т.п.), изолирующие рейки, находящиеся между лучами крестовин и торцевыми поверхностями обмотки, несмотря на создание прижимного усилия в осевом направлении с помощью стяжных элементов, могут смещаться как в продольном направлении (т. е. вдоль луча крестовины, в радиальном направлении), так и в поперечном направлении (т. е. в горизонтальной плоскости в обе стороны от луча крестовины). Эти смещения могут привести к повреждению изоляции проводников и даже к выпадению изолирующих реек, приводящему не только к повреждению изоляции, но и к ослаблению жесткости и снижению прочности конструкции обмотки и реактора в целом.
Известна конструкция токоограничивающего реактора с воздушным сердечником [патент № GB 1007569 A «Current limiting reactor», МПК H01F30/08, дата публ. 13.10.1965], в котором рычаги верхней и нижней крестовин, выполненные из электропроводящего материала, установлены с воздушным зазором относительно торцев обмотки, т.е. рычаги не прижаты непосредственно к торцам обмотки осевым усилием. При этом рычаги (лучи) крестовин соединены с распорными стержнями через зажимные элементы, в которых рычаги установлены на изоляционных прокладках, а распорные стержни соединяют верхнюю и нижнюю крестовины и проходят между витками обмотки, фиксируя положение витков обмотки в радиальном направлении. В отношении известного технического решения следует отметить, что его конструкция исключает повреждение изоляции проводников на торцевых поверхностях обмотки.
Однако данная конструкция характеризуется высокой сложностью и увеличенными габаритными характеристиками. Кроме того, отсутствие элементов, стягивающих крестовины и обмотку в осевом направлении, снижает жесткость конструкции реактора в целом.
Известна конструкция электрического реактора [патент № RU156365U1 «Токоограничивающий реактор», МПК H01F38/02, H01F27/30, дата публ. 10.11.2015], содержащего винтовые обмотки, крестовины, выполненные из немагнитной стали в виде многолучевой звезды, а также бандажи, стягивающие между собой лучи верхней и нижней крестовины в осевом направлении и выполненные из стеклобандажной ленты типа ЛСБ, пропитанной эпоксидным компаундом.
Однако в известном техническом решении не рассматривается выполнение изолирующих элементов, устанавливаемых между лучами крестовин и торцами обмотки.
Известна конструкция составной крестовины, предназначенной  для использования в электрическом реакторе с воздушным сердечником [патент № EP0084412B1 «Low loss spiders and air core reactor incorporating the same», МПК H01F17/02, H01F27/30, H01F30/08, дата публ. 27.07.1983], в состав которой входят непроводящие рычаги (лучи), выполненные из композитного материала, неподвижно соединенные со своей ступицей. Часть непроводящих рычагов снабжена токопроводящими накладками – дополнительными токоведущими рычагами, соединенными со второй ступицей, которая термоусажена на первую ступицу и электрически изолирована от нее. Токоведущие рычаги выполнены с участком j-образной формы, который охватывает периферийную часть непроводящего рычага. Конструктивное выполнение дополнительных (токопроводящих) накладок, по сути представляющих собой дополнительную крестовину (проводящие рычаги, соединенные со своей ступицей), обуславливает их надежную фиксацию относительно композитной части крестовины и исключает смещение проводящих накладок при динамических воздействиях.
Однако данное решение характеризуется высокой конструктивной сложностью, увеличением массы и габаритов изделия в целом.
Известно техническое решение [патент № RU 198556 U1 «Высокочастотный заградитель», МПК H04B3/54, дата публ. 15.07.2020], в котором контакт лучей крестовин с крайними витками катушки (с торцами обмотки) осуществляется через накладки из электроизоляционного материала. В состав заградителя входит силовой реактор в виде катушки индуктивности, к крайним виткам которой смонтированы верхняя и нижняя крестовины, лучи которых выполнены из электропроводного материала – немагнитной стали или алюминия. Между лучами крестовин и торцами обмотки размещены электроизоляционные накладки, например, из стеклотекстолита СТЭФ.
Однако в известном техническом решении не предусмотрены меры по обеспечению фиксации накладок относительно лучей крестовины, что обуславливает риски смещения и/или выпадения электроизоляционных накладок и может привести к повреждению изоляции проводников и ослаблению жесткости конструкции.
Представляет интерес техническое решение, относящееся к конструкции электрического реактора с воздушным сердечником [заявка PCT № WO2022006610A1 «HVDC air-core reactor», МПК H01F37/30, H05K9/00, дата публ. 13.01.2022], содержащего винтовую обмотку, расположенную между верхней и нижней крестовинами, лучи которых стянуты между собой в осевом направлении стяжными ленточными элементами, проходящими между рядами обмотки. Стяжные ленточные элементы охватывают, стягивая друг с другом, фиксирующие элементы (фиксаторы) луча верхней и нижней крестовин. Фиксаторы выполнены в виде стержневых элементов (например, болтов) по обеим сторонам каждого луча: каждая боковая поверхность луча (и верхней, и нижней крестовины) снабжена двумя фиксаторами, расположенными в поперечном направлении (в горизонтальной плоскости перпендикулярно лучу). Фиксирующие элементы луча верхней крестовины и фиксирующие элементы луча нижней крестовины расположены напротив друг друга в осевом направлении, и расположенные напротив друг друга фиксаторы стянуты между собой ленточными элементами с заданным натяжением. Следует обратить внимание, что выполнение стяжки лучей бандажными элементами, охватывающими поперечные фиксирующие элементы, выполненные по обеим сторонам каждого луча, является более надежным по сравнению с охватыванием бандажной лентой непосредственно самих лучей (расположенных напротив друг друга в осевом направлении) по их наружным и боковым поверхностям.
Однако в известном техническом решении не рассматривается выполнение изолирующих элементов (реек), которые размещают между лучами крестовин и торцевыми поверхностями обмотки.
Известны технические решения, относящиеся к конструктивному выполнению электрических реакторов сухого типа, содержащих верхнюю и нижнюю крестовины, лучи которых выполнены из токопроводящего материала и стянуты в осевом направлении стяжными лентами, между лучами крестовин и соответствующими торцевыми поверхностями обмотки (вдоль лучей крестовин) установлены изолирующие рейки, при этом обеспечивается фиксация положения реек в продольном и поперечном направлениях, например:
по патенту RU № 210272 U1 [«Узел крепления изолирующей рейки крестовины с ограничительными торцевыми элементами», МПК H01F27/30, дата публ. 05.04.2022], согласно которому луч крестовины расположен в продольном пазу рейки, а на луче выполнены ограничительные элементы, примыкающие к торцевым поверхностям рейки;
по патенту RU № 210703 U1 [«Узел крепления изолирующей рейки крестовины», МПК H01F27/30, дата публ. 28.04.2022], согласно которому луч крестовины установлен в продольном пазу рейки, при этом рейка и луч соединены между собой посредством соединения типа «выступ-паз»;
патенту RU № 3210737 U1 [«Узел крепления изолирующей рейки крестовины со стопорной пластиной», МПК H01F27/30, дата публ. 28.04.2022], согласно которому луч крестовины расположен в продольном пазу рейки, при этом рейка соединена с пластиной, состоящей из двух вертикальных планок и соединяющей их горизонтальной планки, вертикальные планки пластины охватывают боковые поверхности рейки и расположены в пазах, выполненных на боковых поверхностях рейки, а горизонтальная планка рейки установлена между рядами витков обмотки.
Однако рассмотренные выше технические решения характеризуются выполнением фиксирующих элементов как на рейке, так и на луче крестовины, вдоль которого устанавливается рейка, что повышает их конструктивную сложность.
В качестве технического решения (прототипа), наиболее близкого к заявляемой полезной модели по совокупности существенных признаков, предлагается катушка индуктивности (электрический реактор) с воздушным сердечником [заявка PCT № WO 2010000005 A1 «Inductance coil for electric power grids having reduced sound emission», МПК H01F27/30, H01F27/33, H01F37/00, дата публ. 07.01.2010]. Известное техническое решение содержит обмотку, с торцевых сторон которой установлены удерживающие элементы – верхняя и нижняя крестовины. Каждая крестовина выполнена в форме звезды и содержит несколько рычагов (лучей) из токопроводящего материала. Лучи крестовины неподвижно соединены друг с другом через ступицу. Между каждым лучом крестовины, выполненным из токопроводящего материала, и торцом обмотки установлен изолирующий элемент (рейка). Лучи верхней и нижней крестовины, лежащие напротив друг друга, стянуты множеством стяжных элементов, изготовленных из пропитанных стекловолокон. Стяжные элементы охватывают соединяемые части и проходят вдоль обмотки, при этом обеспечивается прижим друг к другу в осевом направлении крестовин, изолирующих элементов (реек), обмотки, а также внутренних конструктивных элементов. Таким образом, рейки, прижатые в осевом направлении к лучам и торцевым поверхностям обмотки, зафиксированы от смещения в продольном направлении только за счет сил трения, а от смещений в поперечном направлении рейки ограничены наличием стяжных элементов (т. е. упором в стяжные элементы).
Однако при динамических нагрузках, возникающих, например, при протекании токов короткого замыкания или при внешних вибрационных воздействиях, усилие стяжки (т. е. когда работает только сила трения между контактирующими элементами) зачастую оказывается недостаточным для предотвращения смещения в продольном направлении, в результате которого изолирующие элементы, могут даже выпадать с места установки. При смещении или выпадении изолирующих реек может иметь место повреждение изоляции проводников и ослабление жесткости конструкции реактора, что, в свою очередь, может привести к изменению геометрии реактора и к аварийной ситуации.
В связи с изложенным выше представляется целесообразным обеспечить более надежную фиксацию изолирующих элементов, ограничивающую возможность их смещения относительно лучей крестовины, что позволит избежать повреждения изоляции проводников и ослабления жесткости конструкции, а следовательно, повысить эксплуатационную надежность электрического реактора.
Техническим результатом, достижение которого обеспечивается заявляемой полезной моделью (по сравнению с прототипом), является повышение надежности фиксации (крепления) изолирующих реек крестовины, что позволит избежать их смещения и/или выпадения при динамических воздействиях, например, в результате тока короткого замыкания или иных нагрузках, а следовательно, позволит исключить повреждение изоляции проводников и уменьшение жесткости конструкции (которые возможны в результате смещения реек), что, в свою очередь, обеспечит повышение эксплуатационной надежности электрического реактора в целом.
Для достижения указанного выше технического результата предлагается электрический реактор сухого типа (т. е. с воздушным сердечником, без магнитопровода), который содержит обмотку, а также верхнюю и нижнюю крестовины. Направление «верх-низ» определяется в рабочем положении реактора, при этом ось реактора расположена вертикально. Лучи, образующие крестовины, выполнены из токопроводящего материала (т. к. они выполняют функцию выводов). Между каждым лучом верхней крестовины и торцевой поверхностью обмотки, обращенной к верхней крестовине, а также между каждым лучом нижней крестовины и торцевой поверхностью обмотки, обращенной к нижней крестовине, установлена рейка, которая размещена вдоль соответствующего луча крестовины и выполнена из электроизоляционного материала. Ширина рейки превышает ширину луча крестовины, вдоль которого она размещена. Кроме того, на по меньшей мере одной боковой поверхности упомянутой рейки выполнен по меньшей мере один сквозной паз, проходящий от поверхности рейки, обращенной к лучу крестовины, до поверхности рейки, обращенной к торцевой поверхности обмотки. При этом рейка размещена таким образом, что ее боковая поверхность, на которой выполнен упомянутый сквозной паз, выступает за пределы боковой поверхности луча крестовины, вдоль которого она размещена. Лучи верхней крестовины и лучи нижней крестовины попарно соединены между собой таким образом, что каждый луч верхней крестовины соединен с одним из лучей нижней крестовины посредством по меньшей мере одного стяжного элемента, выполненного из электроизоляционного материала и проходящего через сквозной паз боковой поверхности рейки, размещенной вдоль луча верхней крестовины, а также через сквозной паз боковой поверхности рейки, размещенной вдоль луча нижней крестовины.
Выполнение предлагаемого технического решения так, как описано выше, в том числе, выполнение изолирующих реек, расположенных между лучами крестовин и торцевыми поверхностями обмотки, с пазами на их боковых поверхностях и шириной реек, большей, чем ширина луча, вдоль которого размещена рейка, а также осуществление соединения в осевом направлении лучей крестовин между собой с помощью стяжных элементов, проходящих через сквозные пазы, выполненные на боковых поверхностях реек, обеспечивает (по сравнению с прототипом, в котором не предусмотрено выполнение сквозных пазов на боковых поверхностях реек для размещения в них стяжных элементов, а фиксация положения изолирующих реек в продольном направлении осуществлена за счет сил трения при осевой стяжке) повышение надежности фиксации реек, размещенных вдоль лучей крестовин, за счет предотвращения их смещения не только в поперечном, но и в продольном направлении. Ограничение смещения рейки (в случае динамических воздействий при работе реактора) в продольном направлении обеспечивается за счет взаимодействия стяжного элемента, проходящего через сквозной паз на боковой поверхности рейки, с внутренними боковыми поверхностями (стенками) паза (в то время как в прототипе для предотвращения продольного смещения работают только силы трения, создаваемые при осевой стяжке, что при динамических нагрузках, создаваемых при токах короткого замыкания, зачастую оказывается недостаточным). Кроме того, смещение рейки в поперечном направлении в предлагаемом техническом решении будет ограничиваться при контакте (упирании) стяжного элемента с центральной стенкой паза (даже если паз выполнен только на одной боковой поверхности рейки), что при ширине рейки, превышающей ширину луча, вдоль которого размещена рейка, обеспечивает по сравнению с прототипом более надежную фиксацию рейки в поперечном направлении.
Кроме того, следует отметить, что предлагаемое техническое решение характеризуется более простым конструктивным выполнением (при обеспечении высокой надежности фиксации изолирующих реек) по сравнению с рядом рассмотренных выше аналогов, например, по патентам № EP 0084412 B1, RU № 210272 U1, RU № 210703 U1, RU № 210737 U1, т. к. фиксация реек осуществляется с помощью элементов, применяемых в реакторе для стяжки крестовин.
С целью повышения технологичности конструкции стяжной элемент, посредством которого каждый луч верхней крестовины соединен с лучом нижней крестовины, может быть выполнен из ленты стеклобандажной.
В качестве стяжных элементов также могут быть использованы крепежные элементы из электроизоляционного материала, например, стяжные шпильки. Но такие элементы более сложны в изготовлении, чем лента стеклобандажная, и их использование усложнит технологический процесс изготовления реактора.
С целью обеспечения более надежной стяжки крестовин и повышения осевой жесткости реактора каждый луч верхней крестовины может быть соединен с расположенным напротив него в осевом направлении лучом нижней крестовины.
Возможно выполнение, при котором соединяемые лучи крестовин расположены со смещением (т.е. они не являются противолежащими), но такое выполнение встречается крайне редко, т.к. расположенные под углом к оси реактора стяжные элементы могут создавать изгибающие усилия.
Для обеспечения более надежного соединения лучей крестовин может быть предложено выполнение, при котором боковые поверхности каждого из лучей верхней крестовины и нижней крестовины снабжены по меньшей мере одним неподвижно закрепленным выступающим элементом. При этом лучи верхней крестовины и лучи нижней крестовины попарно соединены между собой путем стягивания выступающего элемента боковой поверхности луча верхней крестовины с выступающим элементом боковой поверхности луча нижней крестовины с помощью ленты стеклобандажной, которая проходит как через сквозной паз боковой поверхности рейки, размещенной вдоль луча верхней крестовины, так и через сквозной паз боковой поверхности рейки, размещенной вдоль луча нижней крестовины. При этом в каждой рейке упомянутый ранее сквозной паз выполнен в осевом направлении, на боковой поверхности рейки, обращенной в ту же сторону, что и снабженная выступающим элементом боковая поверхность луча, вдоль которого размещена рейка, т.е. со стороны выступающего элемента, и расположен в осевом направлении напротив выступающего элемента.
Наиболее распространенным является выполнение, обусловленное интервалом технических характеристик реактора (в том числе толщиной обмотки), при котором каждая боковая поверхность каждого из лучей верхней крестовины и нижней крестовины снабжена двумя выступающими элементами. При этом на каждой боковой поверхности каждой рейки, размещенной вдоль луча крестовины, выполнено два сквозных паза таким образом, что каждый из них расположен в осевом направлении напротив соответствующего выступающего элемента луча, вдоль которого размещена рейка. Выступающие элементы, выполненные на боковых поверхностях расположенных напротив друг друга лучей верхней крестовины и нижней крестовины, также расположены в осевом направлении напротив друг друга. Расположенные напротив друг друга выступающие элементы лучей верхней крестовины и нижней крестовины соединены между собой путем стягивания их лентой стеклобандажной таким образом, что лента стеклобандажная проходит через сквозные пазы боковых поверхностей реек, расположенные напротив соответствующих выступающих элементов. Следует отметить, что при достаточно большой толщине обмотки распространенным является выполнение электрического реактора, в котором каждый луч крестовины может быть снабжен большим количеством выступающих элементов, например, тремя парами выступающих элементов, а в рейках выполнено соответствующее количество пар (например, три) сквозных пазов для протяжки стеклобандажных лент.
Наиболее простым и технологичным является выполнение, при котором выступающий элемент выполнен в виде цилиндрического стержня, неподвижно соединенного с боковой поверхностью рейки одним из своих концов.
С целью повышения надежности закрепления ленты стеклобандажной и исключения возможности ее соскальзывания с выступающего элемента, выполненного в виде цилиндрического стержня, свободный конец стержня может быть снабжен ограничительным элементом, выполненным, например, в виде сварного наплыва.
Помимо выполнения электрического реактора, при котором лучи верхней и нижней крестовин попарно соединены между собой путем стягивания выступающих элементов (как описано выше), также возможно выполнение, при котором лучи  крестовин, расположенные друг напротив друга в осевом направлении, могут быть соединены стяжным элементом, выполненным из ленты стеклобандажной, расположенной вокруг соединяемых лучей и охватывающей их по наружным торцевым, а также по боковым поверхностям. Такое выполнение соединения лучей крестовин является наиболее простым технологически.
Графические материалы содержат пример конкретного выполнения электрического реактора сухого типа, в котором фиксация положения изолирующих реек осуществляется с помощью стяжных элементов согласно заявляемой полезной модели.
На фиг. 1 представлен общий вид электрического реактора.
На фиг. 2 представлено схематичное изображение фиксации положения изолирующей рейки с помощью стяжных элементов, общий вид.
На фиг. 3 представлено схематичное изображение фиксации положения изолирующей рейки с помощью стяжных элементов, вид сверху.
На фиг. 4 представлено схематичное изображение рейки с выполненными сквозными пазами на боковых поверхностях, общий вид.
Электрический реактор сухого типа (с воздушным сердечником), представленный на фиг. 1, содержит обмотку 1, например, винтовую, содержащую витки, каждый из которых содержит параллельные провода, образующие ряды, расположенные в радиальном направлении, а также верхнюю 2 и нижнюю 3 крестовины, установленные со стороны торцевых поверхностей обмотки 1. Лучи 4 верхней крестовины 2 и лучи 5 нижней крестовины 3 неподвижно соединены между собой, например, они могут быть приварены к центральной ступице (на фиг. не показана). Лучи 4 и 5 крестовин 2 и 3 выполнены из токопроводящего материала, например, из стали (12Х18Н9Т-М2б ГОСТ 7350-77).
Крестовины реактора выполняются симметричными по отношению друг к другу, при этом лучи 4 верхней крестовины 2 расположены в осевом направлении напротив лучей 5 нижней крестовины 3.
Между лучами 4 и 5 и соответствующей торцевой поверхностью 6 и 7 обмотки 1 установлены изолирующие рейки 8. Каждая рейка размещена вдоль луча крестовины и выполнена из электроизоляционного материала, например, из стеклотекстолита. Каждая рейка выполнена шириной, большей, чем ширина луча, вдоль которого она размещена (показано на фиг. 2). Для установки луча крестовины на поверхности рейки может быть выполнен продольный паз 9.
В представленном примере выполнения на обеих боковых поверхностях каждой рейки 8 выполнено два сквозных паза 10, проходящих от поверхности рейки со стороны крестовины до поверхности рейки со стороны торца обмотки (фиг. 2, 4). Пазы 10 ориентированы в осевом направлении (т.е. по оси реактора), их стенки расположены вертикально. Такое выполнение наиболее технологично, чем, например, расположение паза под углом к оси реактора.
В представленном примере рейка, имеющая ширину большую, чем ширина луча, расположена таким образом, что она выступает за пределы боковой поверхности луча с обеих его сторон (фиг. 2).
Боковые поверхности каждого луча снабжены выступающими элементами 11 – на каждой поверхности по два цилиндрических стержня, неподвижно соединенных с боковой поверхностью луча одним из своих концов. При этом на другом, свободном, конце стержня выполнен ограничительный элемент 12, например, в виде сварного наплыва. Стержни 11 выполнены из стали и расположены перпендикулярно боковой поверхности луча.
Каждый паз 10 рейки расположен в осевом направлении напротив соответствующего стержня 11 на боковой поверхности луча, вдоль которого размещена рейка.
Пазы и стержни, которые находятся с одной и той же стороны луча верхней крестовины, расположены в осевом направлении напротив ответных им пазов и стержней нижней крестовины.
Графические материалы (фиг. 2, 3) содержат пример выполнения луча верхней крестовины с элементами, выступающими на его боковых поверхностях, и рейки, установленной вдоль упомянутого луча. Рейки, расположенные вдоль лучей нижней крестовины, и выступающие элементы лучей нижней крестовины выполняют аналогично.
Лучи верхней и нижней крестовин попарно соединены между собой таким образом, что каждый луч верхней крестовины соединен с расположенным напротив него в осевом направлении лучом нижней крестовины.
Лучи соединены диэлектрическими стяжными элементами 14, в качестве которых в представленном примере использованы стеклобандажные ленты, например, ЛСБЭ-180 ТУ 6-19-394-88.
Соединение лучей выполнено следующим образом.
Стержни лучей верхней и нижней крестовин стянуты между собой лентой стеклобандажной 14. При этом лента проходит через сквозные пазы 10 реек 8 лучей верхней крестовины 2 и ответные им пазы, выполненные в рейках, расположенных вдоль лучей нижней крестовины (на фиг. не показано). При этом каждая стяжка (стеклобандажная лента 14) соединяет расположенные напротив друг друга стержни лучей верхней и нижней крестовины. Таким образом каждая стяжка 14 расположена в осевом направлении, что обеспечивает наиболее надежное соединение.
Предохранение от смещения стеклобандажной ленты 14 вдоль стержня 11 обеспечено ограничительным элементом 12 – сварным наплывом, выполненном на свободном конце стержня.
Следует отметить, что возможны и иные выполнения соединения лучей верхней и нижней крестовины, при котором стяжные элементы будут фиксировать положение изолирующих реек, например, выполнение, при котором стяжной элемент, выполненный из ленты стеклобандажной и соединяющий между собой луч верхней крестовины и луч нижней крестовины, расположен вокруг двух упомянутых лучей и охватывает их по наружным торцевым поверхностям, а также по боковым поверхностям. Однако при таком выполнении вероятность повреждения стеклобандажной ленты при динамических нагрузках, испытываемых реактором при работе, более высока, чем при описанном выше примере выполнения.
В процессе работы электрический реактор может испытывать динамические нагрузки, возникающие, например, при протекании токов короткого замыкания, при сейсмических возмущениях или иных внешних вибрационных воздействиях, вследствие чего на изолирующие рейки, находящиеся между лучами крестовин и торцевыми поверхностями обмотки, будут действовать динамические нагрузки, стремящиеся сместить рейки от первоначального положения.
Однако благодаря выполнению соединения лучей верхней крестовины и нижней крестовины между собой с помощью стяжных элементов (стеклобандажных лент), проходящих через пазы, выполненные на боковых поверхностях реек, обеспечивается надежная фиксация положения реек от смещений в горизонтальной плоскости как в продольном (вдоль луча крестовины), так и в поперечном (в боковом, т.е. вправо или влево от луча) направлениях. При этом стяжки также обеспечивают фиксацию элементов реактора – крестовин, реек, обмотки, в осевом направлении. Ограничение смещения изолирующей рейки в продольном и поперечном направлениях обеспечивается за счет взаимодействия стеклобандажной ленты с внутренними поверхностями (стенками) паза, через который проходит лента – продольное смещение ограничивается при взаимодействии ленты с боковыми стенками паза, а поперечное смещение ограничивается при взаимодействии (контакте, упирании) ленты с центральной стенкой паза (или в случае выполнения паза с одной стороны рейки, поперечное смещение в одном направлении будет ограничиваться при контакте ленты с поверхностью (стенкой) паза, а при смещении в противоположном направлении – с боковой поверхностью рейки).
Таким образом, предлагаемая конструкция электрического реактора сухого типа, в которой (по сравнению с прототипом) фиксация положения изолирующих реек с помощью стяжных элементов, соединяющих лучи верхней и нижней крестовины, осуществляется не только в осевом и поперечном, но и в продольном направлении, обеспечивает повышение надежности крепления изолирующих реек, что позволяет избежать их смещения и/или выпадения при динамических воздействиях, а следовательно, позволяет исключить повреждение изоляции проводников и уменьшение жесткости конструкции реактора, а следовательно, обеспечивает повышение эксплуатационной надежности электрического реактора.
Кроме того, в заявляемой полезной модели также следует отметить простоту конструктивной реализации фиксации положения изолирующих реек в горизонтальной плоскости при действии динамических нагрузок.