Продольная изоляция обмоток

Опубликовано: 6 Сентябрь 2016

Продольная изоляция обмоток силовых трансформаторов

Между элементами обмотки силового трансформатора — витками, катушками, слоями и т.п. — электрическая прочность обеспечивается продольной изоляцией, составляющей единое целое с самой обмоткой.
В обмотках всех типов для обеспечения прочности между витками в большинстве случаев достаточно собственной изоляции провода. Канал между витками в винтовых обмотках НН необходим лишь для охлаждения. Исключение составляют обмотки, в которых соседними оказываются витки, удаленные друг от друга в электрической схеме, например, в переплетенных обмотках или в регулировочной обмотке. При этом из-за большого напряжения между ними бывает необходимо усилить изоляцию. С этой целью применяются провода марки ПБУ с большой толщиной изоляции. В регулировочной обмотке также применяют полоски из электрокартона, прокладываемые между витками (рис. 1).
Изоляция между витками
Рис. 1. Изоляция между витками регулировочной обмотки.
1  — проводник, 2 — изоляция провода, 3 – полоска электрокартона

Изоляция между катушками катушечных обмоток состоит из твердой изоляции и масляного (в сухих трансформаторах воздушного) канала. Твердой изоляцией является изоляция провода, а также дополнительная изоляция катушки в дисковых обмотках. Для образования канала между катушками помещаются прокладки, которые фиксируются на рейках с помощью выреза (т.н. «ласточкин хвост»). Рейки устанавливаются на внутренней боковой стороне обмотки, а если необходимо, то и на наружной, и распределяются равномерно по окружности (рис. 2).

Изоляция между катушками трансформатора
Рис 2. Изоляция между катушками. 1 – катушки, 2 – переход, 3 – прокладки, 4 – рейки. 5 – прокладка под переходом

Для повышения прочности межкатушечной изоляции иногда применяются плоские шайбы, устанавливаемые посередине канала (рис. 3). В этом случае шайба должна иметь выступ за край катушки, где нет перехода между катушками, чтобы исключить пробой канала по маслу. Недостаток такой конструкции — необходимость отодвигать прошивную рейку от обмотки на размер выступа, что приводит к увеличению канала между обмоткой и цилиндром главной изоляции (см. ниже). Лучшим решением является применение угловых шайб, охватывающих края соседних катушек (рис. 4).
Каналы между витками и ходами винтовых обмоток дистанцируются так же, как между катушками.
Все дистанцирующие детали катушечных и винтовых обмоток выполняются из электрокартона.
В многослойных цилиндрических обмотках должна быть обеспечена электрическая прочность между слоями. Межслоевая изоляция обычно делается из твердых изоляционных материалов:  в масляных трансформаторах из кабельной бумаги, в сухих — из арамидной бумаги или различных пленочных материалов.

Установка плоской шайбы в изоляции между катушками силового трансформатора
Рис 3. Установка плоской шайбы в изоляции между катушками: 1  - катушка, 2 – прокладка,
3 – шайба
Установка угловых шайб в изоляции между катушками силового трансформатора
Рис. 4. Установка угловых шайб в изоляции между катушками: 1  - катушка, 2 – прокладка,
3 – угловая шайба

Изоляция между слоями цилиндрических обмоток силового трансформатора
Рис. 5. Изоляция между слоями цилиндрических обмоток. 1 – слой обмотки, 2 – межслоевая изоляция, 3 – бортик

Материал наматывается на очередной слой обмотки в несколько слоев до получения необходимой толщины межслоевой изоляции; ширина изоляции больше осевого размера обмотки на высоту выступов изоляции за края обмотки. На торцах слоев обмотки устанавливаются кольца (бортики) высотой, равной выступу межслоевой изоляции (рис. 5).

Для уменьшения радиального размера многослойных обмоток толщину межслоевой изоляции можно делать неодинаковой по высоте слоя, уменьшая ее к концу слоя, где имеется переход между слоями. Однако при этом необходимо учитывать возможность повышения импульсного напряжения между слоями в середине слоев.

В середине многослойной обмотки между слоями может быть выполнен масляный (в сухих трансформаторах воздушный) канал, если это необходимо по условиям охлаждения обмотки.
В многослойных обмотках ВН каскадных измерительных трансформаторов напряжения ток весьма мал, и обмотки наматываются круглым проводом малого диаметра. При больших значениях напряжения (110 кВ и выше) обмотки имеют маленький радиальный размер, и возникает опасность перекрытия изоляции по торцу обмотки. Для устранения такой возможности обмотки выполняются с уступами на торцевых поверхностях, для чего слои обмотки разбиваются на группы с разными осевыми размерами. Наименьший размер имеют наружные слои. В результате увеличивается путь перекрытия, и электрическая прочность повышается. С этой же целью межслоевая изоляция выполняется с отбортовкой. При этом используется более высокая электрическая прочность в отношении сквозного пробоя по сравнению с перекрытием (рис. 6).
Цилиндрическая обмотка трансформатора напряжения
Рис. 6. Цилиндрическая обмотка трансформатора напряжения. 1 – катушки с уступами, 2 — наружная катушка с отбортовкой межслоевой изоляции

Ещё по теме:

написано в рубрике: Статьи
Метки: ,

Оставить отзыв