PL B1 OLAK JAN, WARSZAWA, PL OLAK ANDRZEJ, WARSZAWA, PL BUP 10/07 JAN OLAK, WARSZAWA, PL ANDRZEJ OLAK, WARSZAWA, PL

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: (51) Int.Cl. H01F 30/06 ( ) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: (54) Transformator napięcia, zwłaszcza do montażu w rozdzielnicy wysokiego napięcia (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 10/07 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 04/10 (73) Uprawniony z patentu: OLAK JAN, WARSZAWA, PL OLAK ANDRZEJ, WARSZAWA, PL (72) Twórca(y) wynalazku: JAN OLAK, WARSZAWA, PL ANDRZEJ OLAK, WARSZAWA, PL (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Jankowska Danuta PL B1

2 2 PL B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest transformator napięcia, zwłaszcza do montażu w rozdzielnicy wysokiego napięcia, stanowiący wyposażenie rozdzielnicy wysokiego napięcia na terenach kopalnianych, wiertniczych, gdzie występują wysokie wymagania niezawodnościowe i obowiązują zaostrzone rygory w zakresie bezpieczeństwa pracy oraz na terenach na których występuje brak zasilania niskim napięciem, na przykład na terenach niezamieszkałych. Znany jest z noty aplikacyjnej KGUG INDOOR VOLTAGE TRANSFORMERS firmy BRAIN POWER ABB transformator wysokonapięciowy przeznaczony do zasilania rozdzielnic wysokiego napięcia o mocy znamionowej 2 KVA na napięcie znamionowe od 3 KV do 20 KV, posiadający uzwojenie wysokiego napięcia wykonane w postaci jednej lub dwu cewek nawiniętych na izolacyjnej konstrukcji wsporczej umieszczonej w jarzmie rdzenia magnetycznego. Zaciski uzwojeń wysokiego napięcia wyprowadzone są na zewnątrz w celu zapewnienia dostępności. Znany jest również z noty aplikacyjnej PROTETEL-ARTECHE VOT 24 firmy hiszpańskiej ARTECHE transformator wysokiego napięcia oparty na konstrukcji przekładnika napięciowego VCT-24 o mocy znamionowej 4 KVA. Jest to przekładnik napięciowy typu wsporczego z dwoma biegunami izolowanymi, przyłączany między dwie fazy, odlewany w żywicy epoksydowej, przy czym zaciski wysokiego napięcia są odsłonięte i wyprowadzone na zewnątrz izolacji z żywicy epoksydowej. Z usytuowania zacisków wysokiego napięcia na powierzchni zewnętrznej izolacji transformatorów wynikają podyktowane warunkami bezpieczeństwa pracy duże odstępy izolacyjne od ścian celki i od powierzchni jej aparatury wyposażeniowej, co narzuca zwiększenie rozmiarów celki rozdzielnicy. Ponadto zastosowanie jako izolacji żywicy epoksydowej, charakteryzującej się występowaniem wyładowań niezupełnych, prowadzi w przypadku zwarcia w uzwojeniu wysokiego napięcia trudnego do wczesnego wykrycia i zlokalizowania z uwagi na niski pobór prądu, co prowadzi do powstania wyładowania w postaci łuku a w konsekwencji do eksplozji transformatora i jego całkowitego zniszczenia. Istota wynalazku polega na skonstruowaniu transformatora napięcia zwłaszcza do montażu w rozdzielnicy wysokiego napięcia, w którym do końców rury izolacyjnej cewki wysokiego napięcia, współosiowej z wewnętrzną rurą izolacyjną cewki niskiego napięcia, osadzonymi na jarzmie rdzenia, są zamocowane trwale nakładki izolacyjne usytuowane wzdłuż boków cewki wysokiego napięcia, o wymiarach i kształtach komplementarnych odpowiadających wymiarom i kształtom cewki wysokiego napięcia przy czym nakładki izolacyjne są oddalone od kolumny rdzenia oraz od boku cewki wysokiego napięcia na odległość stanowiącą co najmniej grubość nakładki izolacyjnej a w górnej części cewki wysokiego napięcia do nakładek izolacyjnych są zamocowane uchwyty zaciskowe mocujące kable wysokiego napięcia stanowiące wyprowadzenia końców uzwojeń wysokiego napięcia. Dzięki wyeliminowaniu zewnętrznych przepustów wysokiego napięcia i zastąpieniu ich kablami wysokiego napięcia uzyskuje się znaczne zmniejszenie gabarytów transformatora, ponadto wyposażenie boków cewki wysokiego napięcia w nakładki izolacyjne wydłuża drogę izolacji po powierzchni dielektryków wewnątrz transformatora, co poprawia znacznie jego niezawodność działania. Jednocześnie, wyposażenie transformatora w uzwojenie niskiego napięcia stwarza możliwość zasilania napięciem w okolicznościach w których występuje brak możliwości zasilania obiektów z sieci. Wynalazek jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku na którym fig. 1 przedstawia przekrój podłużny transformatora napięcia z uzwojeniem wysokiego napięcia w postaci jednej cewki, przeznaczonego do instalacji w rozdzielnicy wysokiego napięcia, a fig. 2 widok pionowo-boczny z częściowym przekrojem. Według wynalazku transformator napięcia posiada uzwojenie wysokiego napięcia 5 nawinięte na rurze izolacyjnej 4. Wewnątrz rury izolacyjnej 4 wysokiego napięcia znajduje się uzwojenie niskiego napięcia 3 nawinięte na współosiowej rurze izolacyjnej 2. Obydwa uzwojenia wysokiego napięcia 5 i niskiego napięcia 3 są zamocowane na jarzmie rdzenia 1, przykładowo rdzenia zwijanego, klejonego, przeciętego. Uzwojenie wysokiego napięcia 5 w transformatorze według wynalazku może być wykonane w postaci pojedynczej cewki izolacyjnej jak pokazano na fig. 1 lub w postaci dwu cewek wysokiego napięcia połączonych szeregowo. Według wynalazku do końca rury izolacyjnej 4 cewki wysokiego napięcia 5 są zamocowane trwale płaskie nakładki izolacyjne 6 w kształcie pierścienia usytuowane wzdłuż boków cewki wysokiego napięcia 5. Szerokość nakładek izolacyjnych 6 jest równa wysokości boku cewki wysokiego napięcia 5. Według wynalazku nakładka izolacyjna 6 jest oddalona od boku cewki wysokiego napięcia 5 oraz od kolumny rdzenia 1 na odległość stanowiącą grubość nakładki 6 przykładowo 7 mm. W górnej części rury izolacyjnej 4 do płaskich nakładek izolacyjnych 6 są

3 PL B1 3 zamocowane uchwyty zaciskowe 7 mocujące kable wysokiego napięcia 8 stanowiące wyprowadzenie uzwojenia wysokiego napięcia i zabezpieczające je przed wyrwaniem. Jak pokazano na fig. 2 metalowa podstawa 11 mocująca rdzeń 1 jest wyposażona w zaciski uzwojenia niskiego napięcia 10, zacisk uziomowy 12 i otwory 13 do przymocowania transformatora do konstrukcji wsporczej. Całość konstrukcji jest zalana kompozycją z kauczuku silikonowego, która zapewnia niepalność i eliminuje groźbę wybuchu w przypadku zwarcia uzwojenia wysokiego napięcia. Zastrzeżenie patentowe Transformator napięcia. zwłaszcza do montażu w rozdzielnicy wysokiego, napięcia zawierający rdzeń magnetyczny, cewkę wysokiego napięcia, cewkę niskiego napięcia wyprowadzenia wysokiego napięcia, konstrukcję wsporczą, ukształtowane w całość w żywicy utwardzalnej, znamienny tym, że do końców rury izolacyjnej (4) cewki wysokiego napięcia (5) współosiowej z rurą izolacyjną (2) cewki niskiego napięcia (3) osadzonymi na jarzmie rdzenia (1) są zamocowane trwale nakładki izolacyjne (6) usytuowane wzdłuż boków cewki wysokiego napięcia (5) o wymiarach i kształtach komplementarnych do wymiarów i kształtów cewki wysokiego napięcia (5), oddalone od boku cewki wysokiego napięcia (5) oraz od kolumn jarzma rdzenia (1) na odległość (L) stanowiącą co najmniej grubość nakładki izolacyjnej (6), przy czym w górnej części cewki wysokiego napięcia (5) do nakładek izolacyjnych (6) są zamocowane uchwyty zacisków (7) mocujące kable wysokiego napięcia (8) stanowiące wyprowadzenia uzwojeń wysokiego napięcia.

4 4 PL B1 Rysunki

5 PL B1 5

6 6 PL B1 Departament Wydawnictw UP RP Cena 2,00 zł.