5. Изоляционные расстояния в однофазном трансформаторе

Изоляция обмотки от стержневых и броневых магнитопроводов осуществляется при помощи каркасов, изготовляемых из негигроскопического материала, обладающего требуемой электрической и механической прочностью. Простейший и наиболее распространённый тип каркаса представляет собой гильзу, изготовляемую из электротехнического картона (электрокартона). Сравнительно часто применяются склеенные из электрокартона каркасы, отличающиеся от гильз наличием боковых щёчек, защищающих торцовые части обмоток от механических повреждений. При массовом производстве трансформаторов и дросселей используются сборные каркасы, изготовляемые из твёрдых изоляционных материалов (гетинакса или текстолита), или каркасы, прессованные из различных изоляционных пластмасс.

Образцы гильзы и каркаса приведены на рис. 4.

Рис. 4 Гильза (а) и каркас (б)

5.1 Изоляционное расстояние от крайнего витка обмотки до сердечника

Изоляционное расстояние от крайнего витка обмотки до сердечника. h_из мм выбирается в зависимости от рабочего напряжения обмотки U_р,В 1) При U_р>500В, h_из=5 мм;

При намотке обмоток трансформатора на каркас, гильзу величина h_из мм выбираются одинаковыми (выбирается h_из по величине максимального рабочего напряжения U₁,U₂,U_n В).

При дисковом расположении обмоток трансформатора на сердечнике h_из1, h_из2, h_изn,мм, зависят от величины рабочих напряжений каждой обмотки.

5.2 Изоляционное расстояние между обмоткой и сердечником

Изоляционное расстояние между обмоткой и сердечником hос мм выбирается по рабочему напряжению первой обмотки (обмотка высшего напряжения). Для изоляции используют бумагу трансформаторную изоляционную для лучшей укладки провода К12 (с толщиной 0,12 мм), ЭИП - 63Б (с толщиной 0,11 мм): — в один слой при величине напряжения до 250 В;

5.3 Междуслоевая изоляция

При проводах диаметром 0,015-0,5 мм выбирается телефонная бумага марки КТН (0,05)

5.4 Между обмоточная изоляция

Толщина междуобмоточной изоляции h_M0, мм определяется в зависимости от величины испытательного напряжения U_исп, В

1. При напряжении испытательном до 1000 В применяют 2 слоя бумаги К-12;

5.5 Наружная изоляция

Наружную изоляцию h_H, мм, выполняют из тех же материалов, что и междуслоевую h_MC, мм, с добавлением батистовой ленты (0,16 мм). Количество слоев наружной изоляции выбирается в соответствии с рабочим напряжением последней обмотки:

1. Up>500 В - наружную изоляцию увеличивают на один слой бумаги на каждые 250 В

6.Осевые размеры обмоток трансформатора

Для определения осевых размеров трансформатора необходимо определить допустимое значение высоты обмотки в окне магнитопровода.

6.1 Определение допустимой осевой длины каждой обмотки трансформатора

Допустимая осевая длина каждой обмотки трансформатора h_q, мм определяется по формуле:

h_q =h-2h_из (18)

h_q =27-2*5= 17 мм

где h - высота окна магнитопровода, мм;

h_из - изоляционное расстояние от крайнего витка каждой обмотки до

сердечника, мм.

Определённая величина h_q, мм, должна быть меньше высоты окна магнитопровода h, мм, т.е. h_q < h - условие выполняется.

6.2 Определение коэффициента укладки в осевом направлении

Определение коэффициента укладки в осевом направлении к_у в зависимости от диаметра провода каждой обмотки d_пр, мм по графику рис. 4

Рисунок 4 - Зависимость коэффициента укладки в радиальном направлении от диаметра провода.

5. 

6.3 Определение числа витков в слое и числа слоев в каждой обмотке

Определение числа витков в слое и числа слоев в каждой обмотке Wc, вит/с и N вит по формулам:

Wc= 17/1,1*0.15=103 вит/сл

где h_q - допустимая осевая длина, мм;

K_y - коэффициент укладки в осевом направлении;

d_из - диаметр провода каждой обмотки с изоляцией, мм;

N = Wn/Wc (20)

N=120/103=1,1сл

где Wn - полное число витков каждой обмотки для броневых однофазных трансформаторов, Вит;

Wn/2- половинное число витков каждой обмотки для стержневых

трансформаторов, вит; Wc - число витков в слое каждой обмотки, Вит/с.

Следовательно, общее количество витков W^’ определяется по формуле:

W'=N*Wc, (21)

W'=1,1*103=113

где N - количество слоёв;

W_c- количество витков на слой.

Таким образом,W =W’, где W - количество витков каждой обмотки.