Обмотки трансформаторов

к содержанию

Обмотки трансформаторов изготовляют из меди или алюминия. Так как удельное сопротивление алюминия примерно на 70% больше удельного сопротивления меди, при изготовлении обмоток из алюминиевых проводов поперечное сечение проводов увеличивают по сравнению с сечением медных проводов. Поэтому поверхности охлаждения обмоток из алюминиевых проводов больше, чем из медных, и, следовательно, условия охлаждения трансформатора с алюминиевыми обмотками лучше.

Удельный вес алюминия примерно в три раза меньше удельного веса меди, поэтому, несмотря на увеличение поперечного сечения алюминиевых проводов, обмотки из них будут легче, чем из медных. Алюминий мягок и легко поддается любой деформации, что позволяет легко изгибать алюминиевый провод. Паять алюминиевые провода менее удобно, чем медные, однако холодная сварка алюминия дешевле пайки медных проводов с припоем.

Для трансформаторов небольшой мощности, т. е. при небольших токах (примерно до 25а для воздушных и до 45а для масляных трансформаторов), обмотки выполняют из изолированного провода круглого сечения. Параллельное соединение витков дает возможность применить провод круглого сечения при больших токах в обмотках и облегчает процесс их изготовления. При сравнительно больших мощностях и токах обмотки изготовляют из проводов прямоугольного сечения.

Для изоляции обмоток и других токоведущих частей трансформатора применяют различные изоляционные материалы. Изоляция должна обеспечивать надежную работу трансформатора в условиях его эксплуатации при значительных колебаниях температуры нагрева. В зависимости от нагревостойкости изоляционные мате риалы согласно ГОСТ 8865-70 разделяются на семь классов со следующими предельно допускаемыми температурами: класс У— 90° С, класс А — 105° С, класс Е — 120° С, класс В — 130° С, класс F— 155°С, класс Н - 180°С, класс С—более 180°С.

К классу У относят не пропитанные и не погруженные в жидкий диэлектрик волокнистые электроизоляционные материалы из цел­люлозы или шелка, а также полимерные органические диэлектрики (полиэтилен, полистирол и др.) с температурой размягчения не ни­же 90°—100° С.

К классу А относят волокнистые электроизоляционные материа­лы из целлюлозы или шелка, пропитанные или погруженные в жидкий диэлектрик: изоляцию эмальпроводов на основе масляных или полиамидных лаков; дерево и древесные слоистые пластики. Пропитывающими веществами для материалов класса А являются трансформаторное масло, масляные лаки, битумные составы.

К классу Е относят литьевые составы и изоляцию эмальпроводов на основе поливинилацеталевых, полиэфирных, эпоксидных и полиуретановых смол; синтетические материалы.

К классу В относят электроизоляционные материалы, изготовленные на основе неорганических диэлектриков (слюда, асбест, волокнистое стекло), пропитанных лаками или смолами повышен ной нагревостойкости. К этому же классу относят пластмассы с не органическим наполнителем.

К классу В относят электроизоляционные материалы, изготовленные на основе неорганических диэлектриков и пропитанные лаками или смолами, модифицированными кремнийорганическими соединениями.

К классу Н относит неорганические электроизоляционные материалы, пропитанные кремнийорганическими лаками или смолами. Такие материалы не содержат связывающих органических материалов с нагревостойкостью ниже 180° С.

К классу С относят неорганические электроизоляционные материалы, изготовленные без применения органических связывающих веществ.

Конструкция обмоток должна обеспечивать хорошее их охлаждение, чтобы температура их нагрева не превышала пределов, установленных для соответствующих классов изоляции. Изоляция обмоток должна выдерживать без повреждений длительное воздействие на нее переменного электрического поля, имеющегося в трансформаторе при нормальной его работе, и кратковременные перенапряжения, возникающие в условиях его эксплуатации. Обмотки трансформаторов должны выдерживать механические воздействия, которым они подвергаются в процессе сборки трансформатора и в условиях эксплуатации при коротких замыканиях.

По способу размещения на магнитопроводе обмотки трансформаторов могут быть концентрическими и чередующимися.

Концентрические обмотки выполняют в виде цилиндров, размещаемых на магнитопроводе концентрически. Внутри (ближе к сердечнику) обычно размещают обмотку НН, требующую меньшей изоляции относительно стержня магнитопровода снаружи - обмотку ВН.

В некоторых случаях для, уменьшения индуктивного сопротивления обмоток, т. е. для уменьшения магнитного рассеяния, применяют двойные концентрические обмотки, в которых обмотку НН делят на две части с одинаковым числом витков.

Между половинами обмотки НН помещают обмотку ВН. Подобным образом может быть выполнена тройная концентрическая обмотка, в которой обмотка НН состоит из трёх частей, а обмотка ВН - из двух. Сейчас применяют главным образом концентрические обмотки.

В чередующихся обмотках катушки НН и ВН, изготовленные в виде отдельных секций, размещают на магнитопроводе поочередно.

Вся обмотка подразделена на симметричные группы, состоящие из одной или нескольких катушек ВН и расположенных по обе стороны от них двух (или нескольких) катушек НН. Чередующиеся обмотки на практике встречаются редко и применяются в основном для специальных трансформаторов. При высоких напряжениях эти обмотки не используют из-за сложности изоляции и большого количества промежутков между катушками НН и ВН.

Дата добавления: 2014-01-07