Зажимная, уплотняющая, подъемная система для электрических трансформаторов и реакторов
Изобретение относится к электротехнике, к зажимной, уплотняющей и подъемной системе для электрических трансформаторов и реакторов. Технический результат состоит в упрощении и удешевлении конструкции, улучшении теплообмена. Магнитный сердечник (1) снабжен зажимами (2) стопки пластин сердечника, поддерживаемыми на месте с помощью анкерных болтов. Трансформатор поднимают посредством механических соединений между зажимами (2.1, 2.2) стопки пластин сердечника и магнитным сердечником (1). Механические соединения состоят из штифтов (4), выступающих из внутренней части секций зажима, которые введены в соответствующие отверстия (5), высверленные в магнитном сердечнике. 13 з.п. ф-лы, 15 ил.
Изобретение относится к зажимной, уплотняющей и подъемной системе для электрических трансформаторов и реакторов, как заявлено в п.1 формулы изобретения.
Известно, что магнитные пластины сердечника в электрических трансформаторах и реакторах, которые образуют магнитный сердечник, прижаты друг к другу под действием силы сжатия, создаваемой "зажимами стопки пластин сердечника", и прикладываемой к двум горизонтальным ярмам, соединяющим вертикальные колонки, на которых концентрическим образом размещены катушки.
Обычно зажимы стопки пластин сердечника состоят из секций, имеющих форму "C" или "L", объединенных в пары с двух сторон стопки пластин сердечника и удерживаемых вместе посредством поперечных анкерных болтов.
В технике для подъема трансформаторов два зажима стопки пластин сердечника верхний или "головной" зажим и нижний зажим или зажим "основания" соединяют вертикальными стержнями, представляющими собой продольные металлические желоба, снабженные выступающими штифтами на каждом конце, которые размещены без зазора в корпусе секций и действуют как зажимы стопки пластин сердечника.
Недостаток, который имеет место в этой блокировочной системе, касается не только сложности создания желобов, оснащенных сварными штифтами, но также и того, что при работе желоба поднимают выше, чем зажимы стопки пластин сердечника, от внутренней части, поэтому образуется зазор между зажимом стопки и сердечником. Эти зазоры затем необходимо заполнять дополнительными уплотняющими элементами для обеспечения однородного и эффективного давления на магнитные пластины сердечника, очевидно, что это очень трудоемкий процесс.
Системы крепления зажима стопки пластин сердечника описаны в европейском патенте ЕР 0 477 423 В1 и патенте Италии MI2001U000077, в которых зажим стопки пластин сердечника и металлические соединительные желоба взаимно выравнивают, чтобы обеспечивать возможность прямого контакта секций зажима с магнитным сердечником.
Хотя в этом способе устранена необходимость в дополнительных уплотняющих элементах, но появляется необходимость в металлических соединительных желобах, и поскольку они должны быть ограничены по длине, соответствующей высоте магнитного сердечника, это приводит к дополнительной работе конструкторов трансформаторов, поскольку необходимо изготавливать и хранить значительное множество желобов для удовлетворения различных требований потребителя.
Кроме того, имеется дополнительное неудобство, заключающееся в том, что когда металлические соединительные желоба помещают напротив колонки магнитных сердечников, это увеличивает секцию обмотки самого сердечника.
Наконец, дополнительное неудобство упомянутой конструкции заключается в том, что действие сцепления между корпусами зажима стопки пластин сердечника и соединительными желобами является довольно трудным.
Альтернативный способ поднятия электрических трансформаторов и реакторов, но без соединительных желобов, предусматривает использование сердечников в виде соединительных элементов между зажимами стопки пластин сердечника с соответственно изолированными анкерными болтами ярма, которые проходят через сердечник.
Однако этот второй способ можно применять только для механизмов маленьких размеров, потому что вес магнитного сердечника в механизмах средних и больших размеров удерживается анкерными болтами с риском повреждения слоя изоляции на болтах, приводящего к образованию "замкнутого витка", который может подвергать риску функционирование оборудования.
Задачей настоящего изобретения является создание зажимной, уплотняющей и подъемной системы для электрических трансформаторов и реакторов, которая не содержит недостатков, имеющихся в известных системах.
Более конкретно задача настоящего изобретения состоит в создании зажимной, уплотняющей и подъемной системы для электрических трансформаторов и реакторов, которая имеет более простую конструкцию и является менее дорогостоящей, чем известные системы, и которую можно использовать для широкого диапазона различной ширины различных магнитных сердечников.
Задачей настоящего изобретения является создание системы для электрических трансформаторов и реакторов, которая не ограничена каким-либо образом высотой магнитного сердечника.
Задачей настоящего изобретения является также создание зажимной, уплотняющей и подъемной системы для электрических трансформаторов и реакторов, которая увеличивает открытую поверхность сердечника, таким образом делая теплообмен намного легче.
Поставленная задача решена путем создания зажимной, уплотняющей и подъемной системы для электрических трансформаторов и реакторов, которая не имеет никаких соединительных болтов между двумя зажимами стопки пластин сердечника и характеризуется тем, что трансформатор поднимают посредством механических соединений между зажимами стопки пластин сердечника и магнитным сердечником, обеспеченным короткими штифтами, которые не являются сквозными штифтами, выступающими из внутренней части секций зажима стопки пластин сердечника для того, чтобы входить без зазора в соответствующие рассверленные отверстия в магнитном сердечнике.
В дальнейшем изобретение поясняется описанием конкретных вариантов осуществления (без ограничения) со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг. 1 изображает общий вид трансформатора согласно изобретению;
фиг. 2 и 3 изображают виды спереди и сбоку магнитного сердечника, снабженного зажимами стопки пластин сердечника, согласно изобретению;
фиг. 4 и 5 изображают, соответственно, вид штифта сбоку и общий вид в первом варианте осуществления соединения зажима стопки пластин сердечника/магнитного сердечника согласно изобретению;
фиг. 6 и 7 изображают, соответственно, общий вид штифта сбоку и общий вид во втором варианте осуществления соединения зажима стопки пластин сердечника/магнитного сердечника согласно изобретению;
фиг. 8 и 9 изображают, соответственно, вид штифта сбоку и общий вид в третьем варианте осуществления соединения зажима стопки пластин сердечника/магнитного сердечника согласно изобретению;
фиг. 10 и 11 изображают, соответственно, вид штифта сбоку и общий вид в четвертом варианте осуществления соединения зажима стопки пластин сердечника/магнитного сердечника согласно изобретению;
фиг. 12 и 13 изображают, соответственно, вид штифта сбоку и общий вид в пятом варианте осуществления соединения зажима стопки пластин сердечника/магнитного сердечника согласно изобретению;
фиг. 14 и 15 изображают, соответственно, вид спереди и сбоку шестого варианта осуществления соединения зажима стопки пластин сердечника/магнитного сердечника согласно изобретению.
Как показано на фиг. 1-3, электрический трансформатор содержит магнитный сердечник 1, снабженный зажимами 2 стопки пластин сердечника, поддерживаемыми на месте анкерными болтами 3, все из которых выполнены в соответствии с известным способом.
На фиг. 2 и 3 зажимы стопки пластин сердечника, т.е. верхний зажим 2.1 и нижний зажим 2.2, неподвижно соединены с магнитным сердечником 1 посредством штифтов 4, выступающих из внутренней части зажимов стопки пластин сердечника и введенных в соответствующие рассверленные отверстия 5 в магнитном сердечнике, и более конкретно, на ярме 1.1, и выровненные с колонками 1.2 так, что самый внешний участок колонки 1.2, и в частности, последние пластины сердечника или последняя ступень действует как система соединения между двумя зажимами стопки пластин сердечника, заменяя известное соединение типа анкерного болта.
Штифты 4, которые проходят через магнитный сердечник на короткое расстояние, можно прикреплять к секции 10 зажима стопки пластин сердечника с помощью сварки или они могут быть удаляемыми, поэтому удерживаться на месте посредством средства соединения, такого как болт или защемленный конец конструкции.
На фиг. 4 и 5 представлен первый вариант осуществления, в котором штифт 4.1 введен в отверстие 5 и неподвижно прикреплен к секции 10 зажима стопки пластин сердечника при помощи сварки на фланце 4.1.1 шляпки упомянутого штифта.
На фиг. 6 и 7 представлен второй вариант осуществления, в котором штифт 4.2 состоит из двух участков, имеющих различные диаметры, в которых участок 4.2.1 с большим диаметром введен в отверстие 5, в то время как участок 4.2.2 с меньшим диаметром введен без зазора в соответствующую рассверленную прорезь в секции 10 так, что когда зажим стопки пластин сердечника закрыт, он создает упор, который предотвращает выскальзывание штифта из отверстия 5.
На фиг. 8 и 9 представлен третий вариант осуществления, в котором штифт 4.3 установлен с промежуточной манжетой 4.3.1, которая, когда зажим стопки пластин сердечника закрыт, остается заблокированной между секцией 10 и магнитным сердечником 1, таким образом предотвращая выскальзывание штифта из отверстия 5.
На фиг. 10 и 11 представлен четвертый вариант осуществления, в котором штифт 4.4 оснащен концевым участком 4.4.1 с резьбой более узкого диаметра, который, когда зажим стопки пластин сердечника закрыт, принимает стопорную гайку 4.4.2, навернутую на резьбу с дополнительной шайбой 4.4.3.
На фиг. 12 и 13 представлен пятый вариант осуществления, в котором изолированный анкерный болт T введен в проходную прорезь в магнитном сердечнике 1 и заканчивается металлической втулкой и манжетой 4.5, сжатой посредством изолирующих шайб 3.1 и гайки 3.2.
В случаях, когда конкретные конструктивные условия, такие как, в частности, секция 10 маленького размера, не позволяют применять штифт 4 на ребре упомянутой секции, изобретение обеспечивает применение штифта 4 на концевой муфте 20, расположенной снаружи, прикрепленной к упомянутой секции и выровненной с ней.
Концевую муфту 20 можно образовывать в изогнутом участке крыла секции 10 или пластине, приваренной под секцией и выровненной с упомянутой секцией.
Наконец, как показано на фиг. 2, изобретение обеспечивает множество прорезей 30, рассверленных в секциях 10 зажима стопки пластин сердечника для введения штифтов 4, чтобы получать с помощью их комбинации различные межосевые размеры, обеспечивая возможность использования одинаковых зажимов стопки пластин сердечника для магнитных сердечников различных межосевых размеров и длин.
Также возможны другие варианты осуществления, отличающиеся от описанных, в соответствии с размером магнитного сердечника или конфигурацией зажимов стопки пластин сердечника, которые находятся в пределах объема последующей формулы изобретения.
1. Зажимная уплотняющая и подъемная система для электрических трансформаторов и реакторов, в котором магнитный сердечник (1) снабжен зажимами (2) стопки пластин сердечника, удерживаемыми на месте посредством анкерных болтов (3),
отличающаяся тем, что
подъем трансформатора выполняется посредством механических соединений между зажимами (2.1, 2.2) стопки пластин сердечника и магнитным сердечником (1), состоящих из штифтов (4), которые выступают из внутренней части секций (10) зажимов стопки пластин сердечника, и которые введены в соответствующие отверстия (5), высверленные в магнитном сердечнике.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что штифты (4) проходят в отверстие (5) внутри магнитного сердечника (1) на небольшое расстояние.
3. Система по п.1, отличающаяся тем, что штифты (4) действуют на ярмо (1.1) на колонках (1.2), которые также служат в качестве средства соединения между двумя зажимами (2.1, 2.2) стопки пластин сердечника.
4. Система по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что штифты (4) выполнены за одно целое с зажимами (2) стопки пластин сердечника.
5. Система по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что штифты (4) являются удаляемыми из зажимов (2) стопки пластин сердечника.
6. Система по п.4, отличающаяся тем, что штифт (4.1), введенный в отверстие (5), выполнен за одно целое с секцией (10) зажима стопки посредством приваривания к фланцу (4.1.1) шляпки штифта.
7. Система по п.1, отличающаяся тем, что штифт (4.2) состоит из двух участков, имеющих различные диаметры, причем участок (4.2.1), имеющий больший диаметр, введен в отверстие (5), а участок (4.2.2), имеющий меньший диаметр, введен в соответствующую прорезь, высверленную в секции (10) так, что когда зажим закрыт, он создает опору, которая предотвращает выскальзывание штифта из отверстия.
8. Система по п.1, отличающаяся тем, что штифт (4.3) установлен с промежуточной манжетой (4.3.1) так, что когда зажим закрыт, он остается заблокированным между секцией (10) и магнитным сердечником (1), чтобы предотвращать выскальзывание штифта из отверстия (5).
9. Система по п.1, отличающаяся тем, что штифт (4.4) имеет концевой участок (4.4.1) с резьбой, имеющий меньший диаметр, так что когда зажим стопки закрыт, обеспечивается возможность навинчивать стопорную гайку (4.4.2) на резьбу при введении шайбы (4.4.3).
10. Система по п.1, отличающаяся тем, что изолированный анкерный болт (Т) введен в проходную прорезь в магнитном сердечнике (1), завершен металлической втулкой с манжетой (4.5), при этом действие зажима реализовано посредством изолированных шайб (3.1) и гайки (3.2).
11. Система по любому из пп.1-3, 6-10, отличающаяся тем, что штифт (4) действует на концевую муфту (20), на внешней стороне, прикрепленную к секции (10) стопки (2.1, 2.2) и выровненную с ней.
12. Система по п.11, отличающаяся тем, что концевая муфта (20) образована из изогнутого участка крыла секции (10).
13. Система по п.11, отличающаяся тем, что концевая муфта (20) состоит из пластины, приваренной под секцией (10).
14. Система по п.1, отличающаяся тем, что в секциях (10) зажимов стопки рассверлено множество прорезей (30) для введения штифтов (4), чтобы получать различные межосевые размеры посредством их комбинации.
