Изоляционными материалами

Сокращение расхода изоляционных материалов, трансформаторного масла и металла, употребляемого на изготовление баков и систем охлаждения трансформаторов, достигается путем снижения испытательных напряжений и уменьшения изоляционных расстояний при улучшении изоляционных конструкций на основе совершенствования технологии обработки изоляции и применения новых средств защиты трансформаторов от перенапря-

Масса стали в стержнях, ярмах и общая масса стали GCT может быть, таким образом, рассчитана для стерж-нев;ых трансформаторов однофазных и трехфазных с плоской или пространственной магнитной системой двухобмоточных и трехобмоточных с медными или алюминиевыми обмотками с естественным воздушным или масляным охлаждением. Металл обмоток учитывается при определении ар и А. Выбор той или иной изолирующей и теплоотводящей среды — воздуха или масла, определяет допустимую индукцию в магнитной системе и величину изоляционных расстояний.

Расчет основных электрических величин и изоляционных расстояний

4-5. Изменение изоляционных расстояний и усложнение структуры главной изоляции обмоток с ростом класса напряжения от 35 до 500 кВ (испытательное напряжение от 85 до 680 кВ). Размеры

Практические рекомендации этого и следующего параграфов по выбору изоляционных конструкций и минимально допустимых изоляционных расстояний даются для некоторых простейших общих и ряда частных случаев и охватывают элементы главной и продольной изоляции, необходимые для расчета масляного и сухого силовых трансформаторов. В этих рекомендациях учтен необходимый запас прочности изоляции, представляющий собой отношение пробивного напряжения к испытательному и являющийся показателем большого или меньшего доверия к прочности и стабильности той или иной конструкции.

Для расчета изоляционных расстояний во всех таблицах даны значения для твердой изоляции из электротехнического картона или кабельной бумаги. При определении реальных допустимых расстояний необходимо учитывать, помимо минимального промежутка, требуемого условиями электрической прочности изоляции, ВОЗМОЖНЕЕ допуски в отклонении действительных размеров токоведущих и заземленных частей от проектных. Эта поправка в явном или скрытом виде введена во все таблицы § 4-5 и 4-6. В этих параграфах содержатся практические рекомендации, пользоваться которыми следует после ознакомления с конструкциями обмоток, приведенными в гл. 5.

Минимально допустимые изоляционные расстояния от обмотки до стержня и ярма, между обмотками, а также главные размеры изоляционных деталей с учетом конструктивных требований и производственных допусков в зависимости от мощности трансформатора для испытательных напряжений 5—85 кВ приведены в табл. 4-4 и 4-5. Данными табл. 4-5 можно пользоваться также при определении изоляционных расстояний между обмотками СН и НН в трехобмоточном трансформаторе.

Типичный случай расположения отвода показан на 4-14. При расчете изоляции следует проверять как размеры чистых масляных промежутков («1 и «2 на 4-14), так и возможные пути разряда по поверхности изоляционных деталей, например деревянных деталей крепления отводов. Определение допустимых изоляционных расстояний и дополнительной твердой изоляции отводов обмотки ВН производится по испытательному напряжению отвода (обмотки, от которой идет отвод) при 50 Гц по табл. 4-11 для изоляции отвода от бака и других заземленных деталей и от собственной (наружной) обмотки. Изоляция отводов внутренних обмоток НН и СН от стенки бака и заземленных деталей выбирается по табл. 4-11, а от наружной обмотки ВН по табл. 4-12.

ДОПУСТИМЫХ ИЗОЛЯЦИОННЫХ РАССТОЯНИЙ

параллельных проводов и дает более полное уравнивание их сопротивлений, чем групповые и общие транспозиции. Второе преимущество равномерно распределенной транспозиции заключается в том, что она не требует добавочного места по высоте обмотки. Однако при определении изоляционных расстояний следует учитывать, что в местах транспозиции радиальный размер обмотки увеличивается на одну толщину провода.

11-2. ВЛИЯНИЕ ПОТЕРЬ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ, КОЭФФИЦИЕНТА ЗАПОЛНЕНИЯ kc И ИЗОЛЯЦИОННЫХ РАССТОЯНИЙ НА МАССУ И СТОИМОСТЬ АКТИВНЫХ МАТЕРИАЛОВ ТРАНСФОРМАТОРА

Высокая надежность электродвигателей постоянного тока для рассматриваемого диапазона мощностей обусловлена сложившимся уровнем производства этих машин на ведущих заводах электропромышленности, а также применяемыми конструктивными и изоляционными материалами. При сопоставлении надежности синхронных и асинхронных электродвигателей следует иметь в виду различные режимы работы (для асинхронных — повторно-кратковременный с большим числом включений в час).

При герметизации ИМС изоляционными материалами кристалл полупроводниковой или подложку гибридной ИМС покрывают слоем органического диэлектрика: лака или компаунда. Названные изоляционные материалы должны иметь высокие электроизоляционные и влагостойкие свойства, должны быть устойчивы к растрескиванию при циклических воздействиях высоких и низких температур, должны иметь слабую химическую активность, хорошую адгезию и текучесть в жидкой фазе. Такие покрытия называют конформными, а ИМС, герметизированные конформными покрытиями,— бескорпусными ИМС. Однако изоляционные материалы не обеспечивают должной защиты ИМС от повышенной влажности.

Материалы класса У, пропитанные жидкими электро изоляционными материалами (масляные и асфальтовые лаки, трансформаторное масло и др.) или погруженные в них: лакоткани, лаколенты, электрокартон, гетинакс, текстолит, пропитанное дерево, древесные слоистые пластики, полиамидные пленки, эмалевая изоляция проводов на основе масляных и полиамидных лаков

В настоящее время резко сократилось применение миканита, микалент и микафолия, бывших ранее основными изоляционными материалами.

Поскольку отдельные части машины нагреваются неравномерно, а замерить максимальную температуру в наиболее нагретом месте трудно, ГОСТ 183—55 установлены предельно допускаемые средние перегревы для различных частей электрической машины в течение продолжительного режима работы при температуре окружающего воздуха 35° С. Данные этого ГОСТа для машин с изоляционными материалами классов А и В и рекомендации МЭК (Международной электротехнической комиссии) приведены в табл. 6.3.

4. Специализированные по условиям окружающей среды—двигатели, удовлетворяющие повышенным требованиям в части условий применения. К ним относятся следующие исполнения: тропическое, влагоморозостойкое, химостойкое. Они отличаются от двигателей основного исполнения изоляционными материалами и защитными покрытиями.

Изолированные или соприкасающиеся с изоляционными материалами токоведущие и нетоковедущие металлические элементы, так же как и детали из изоляционных материалов, могут иметь допустимую температуру нагрева, соответствующую классу нагревостойкости изоляционных материалов.

Поскольку отдельные части машины нагреваются неравномерно, а замерить максимальную температуру в наиболее нагретом месте трудно, ГОСТ 183—55 установлены предельно допустимые средние перегревы для различных частей электрической машины в течение продолжительного режима работы при температуре окружающего воздуха 35°С. Данные этого ГОСТа для машин с изоляционными материалами классов А и В и рекомендации МЭК (Международной электротехнической комиссии) приведены в табл. 6.3.

Трансформатор и его система охлаждения должны быть спроектированы таким образом, чтобы температура его частей не превышала допустимых пределов. Лимитируются главным образом температуры частей, соприкасающихся с изоляционными материалами, маслом и другими диэлектрическими жидкостями.

В тех случаях, когда магнитную проницаемость ст#ли магнито-проводов Цгс нельзя считать бесконечно большой по сравнению с относмтельнон магнитной проницаемостью областей, заполненных воздухом, изоляционными материалами и проводниками обмоток, требуется учитывать нелинейные магнитные свойства ферромагнитных материалов, характеризующиеся зависимостью относительной магнитной проницаемости от напряженности магнитного поля

В качестве основного пособия для проектирования электрических машин общепромышленного назначения может быть использована настоящая книга. Однако для полноты проработки материала необходимо использовать также и другие источники. Так, при разработке конструкции машины следует обратиться к заводским чертежам аналогичных машин, близких по габаритам к заданной в проектном задании, каталогам на электрические машины. В [2] подробно рассмотрены примеры общей компоновки машин и конструкция их отдель:-1ых узлов и деталей. Помимо этого следует познакомиться по [6] с "ехнологи-ей изготовления основных деталей и сборки, а по [5] — с конструкцией изоляции и изоляционными материалами, применяемыми в электрических машинах различных назначений и мощностей.