Транспортувальний контейнер для обмотки або блока обмоток

Реферат: Запропоновано транспортувальний контейнер для обмотки або блока обмоток, який має верхню (20) та нижню притискну плиту (21), причому обмотку (1) або блок обмоток встановлено між обома притискними плитами (20, 21), і її (його) за допомогою множини жорстких тяг (22) розчалюють, створюючи аксіальну натяжну конфігурацію, а також має раму (8/9), яка оточує обмотку (1) чи блок обмоток, і на якій прикріплено мембрану (13/14), що може рухатися як всередину транспортувального контейнера, так і назовні, а також має зовнішній корпус (18), який, з одного боку, створює механічний захист для мембрани (13/14), і з іншого боку, дозволяє мембрані (13/14) безперешкодно рухатися назовні. UA 105832 C2 (12) UA 105832 C2 UA 105832 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до транспортувального контейнера для обмотки або блоку обмоток. Внаслідок зростання необхідності ремонтів трансформаторів на місці експлуатації, а також внаслідок "вузьких місць" при виготовленні обмоток на окремих ділянках виробництва трансформаторів при одночасній наявності вільних потужностей на інших ділянках великого значення набуває транспортування обмоток для масляних трансформаторів потужністю понад 1000 кВ·А та попередньо змонтованих блоків обмоток без приналежного кожуха чи сердечника. Обмотки масляних трансформаторів мають бути: A) повністю сухими, B) встановленими вертикально з певною силою розчалення вздовж осі, C) мати радіальну розпірку, D) перевезеними з дотриманням заданих розмірів по ширині та висоті. Вимога згідно з А) випливає з того факту, що при ремонті на місці експлуатації зазвичай відсутні технологічні пристрої для сушіння обмоток, і вони не можуть бути створені за умови виправданих витрат. З іншого боку, обмотки при обміні між різними ділянками виготовлення без сушильного транспортування мають бути спочатку висушеними, що створює проблеми стосовно часу та потужностей. Вимога згідно з В) випливає з того факту, що обмотки мають бути змонтовані з розчаленням вздовж осі з певною силою і встановлені під натягом при певній монтажній довжині. Однак на місці зазвичай немає технологічних передумов для стискання обмоток або блоків обмоток. З іншого боку, при обміні обмотками між різними ділянками виготовлення виникають ті самі проблеми в часі та в потужностях, що і при сушінні. Транспортування обмоток без їх розчалення вздовж осі є неможливим в технічному плані. Необхідність радіальної розпірки при транспортуванні обмоток, що є вимогою згідно з C), витікає з того факту, що обмотки та блоки обмоток, змонтовані на активній частині, спираються на масивні стержні сердечника. Їx конструкція з відповідно тонким несучим циліндром не придатна для безопорного транспортування. Транспортування обмоток без радіальної фіксації або розпірки не є можливим. Вимоги згідно з D) випливають із габаритів ширини, які при наземному транспортуванні є результатом ширини дорожнього полотна, що використовується, а відтак габаритних розмірів вантажівок та габаритів висоти, які залежать від необхідних мостових порталів і т.п. Те саме стосується залізничного транспорту. При морських перевезеннях окрім вищезгаданих вимог потрібно брати до уваги габарити контейнерів та можливість штабелювання. Вимоги згідно з В) та C) при транспортуванні обмоток чи блоків обмоток зазвичай виконуються згідно з рівнем техніки шляхом їх вмонтування у стискаючий каркас, що складається із нижньої та верхньої стискаючої плити та жорстких тяг для фіксації під зусиллям. Вимоги згідно з А) при транспортуванні обмоток зазвичай виконуються згідно з рівнем техніки за допомогою сконструйованих власне для цього перевезення герметичних, а тому дорогих транспортувальних цистерн, причому використання транспортувальної цистерни обмежене одним, максимум двома перевезеннями. У таку транспортувальну цистерну встановлюють стискаючий каркас з обмотками, фіксують його і потім герметично закривають кришкою з гвинтами. Потім з метою захисту від вологи при транспортуванні цю конструкцію або наповнюють сухим повітрям, причому протягом всього часу перевезення надлишковий тиск слід підтримувати за допомогою вбудованого балону високого тиску, або транспортувальну цистерну наповнюють підсушеним трансформаторним маслом, а вільний від масла простір між верхньою кромкою обмотки та нижньою кромкою цистерни, будучи сполученим з атмосферою оточення через повітряну сушарку, служить для вирівнювання температури. При цьому потрібно дотримуватись вимог згідно з D) стосовно зовнішніх габаритів. Відома на цей час реалізація вимог згідно з А) для сухого транспортування за допомогою транспортувальної цистерни має такі недоліки: - герметична транспортувальна цистерна в результаті її конструкції та виготовлення коштує дуже дорого, тобто вартість транспортувальної цистерни становить до 40 % вартості транспортованих обмоток одного сердечника; - за підтриманням надлишкового тиску при транспортуванні з сухим повітрям потрібно слідкувати через регулярні проміжки часу під час перевезення; - додаткові габарити транспортувальної цистерни, кришки, компресорної установки або ємності для сухого повітря при масляному транспортуванні з повітряною подушкою значно зменшують місце для розміщення блоку обмоток; - починаючи з певного розміру обмоток в залежності від розмірів стиснутого блоку обмоток потрібно застосовувати вартісні види спеціального транспортування, включно з нічними 1 UA 105832 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 перевезеннями, односторонніми блокуваннями проїзного шляху, поліцейським супроводом тощо; - при ремонті на місці ці недоліки разом з поєднаними з ними додатковими витратами потрібно брати до уваги при відсутності альтернативи; - обмін обмотками між різними пунктами виготовлення задля використання вільних потужностей майже виключається внаслідок високої вартості перевезення через відсутність відповідної рентабельності. Перед винаходом стоїть задача створити транспортувальний контейнер для обмоток або блоків обмоток, що відповідає вказаним вимогам. Цю задачу вирішено за допомогою транспортувального контейнера для обмоток або блоків обмоток, який має - верхню та нижню стискаючу плиту, між якими встановлюють обмотку чи блок обмоток, і її (його) за допомогою множини жорстких тяг розчалюють, створюючи аксіальну натяжну конфігурацію, - раму, яка оточує обмотку чи блок обмоток, і на якій прикріплено мембрану, що може рухатися як всередину транспортувального контейнера, так і назовні, - зовнішній корпус, який, з одного боку, створює механічний захист для мембрани, з іншого боку, дозволяє мембрані безперешкодно рухатися назовні. Переваги, створені завдяки винаходу, полягають зокрема в тому, що обмотки або попередньо змонтовані блоки обмоток витримують навантаження транспортування, напр. при морському транспортуванні без застосування морських контейнерів, поштучно, без пошкоджень та зволоження. Порівняно з відомим рівнем техніки виявлено значне скорочення транспортних витрат. Доцільно, що конструктивні компоненти транспортувального контейнера після завершення перевезення та демонтажу можуть бути неодноразово використані знову. Доцільні форми виконання винаходу викладені у залежних пунктах формули. Далі винахід пояснюється більш детально на основі представлених на кресленнях прикладів. На них зображено: Фіг. 1 - Бічний переріз транспортувального контейнера, причому додатково показано принцип дії мембрани, застосованої при транспортуванні, Фіг. 2 - Вид у перспективі транспортувального контейнера, Фіг. 3 - Вид збоку транспортувального контейнера, Фіг. 4 - Вид транспортувального контейнера зі знятою кришкою, Фіг. 5 - Бічний переріз транспортувального контейнера, Фіг. 6 - Деталі конструкції транспортувального контейнера. На фіг. 1 зображено бічний переріз транспортувального контейнера, причому додатково штрих-пунктиром показано принцип дії мембрани, застосованої при транспортуванні. Видно обмотку 1, яка своєю верхньою торцевою поверхнею контактує з верхньою блочною опорою 3, виконаною переважно із деревини, а своєю нижньою торцевою поверхнею контактує з також виконаною із деревини нижньою блочною опорою 4. Для опори внутрішнього циліндричного простору обмотки 1 служать кілька виготовлених переважно із деревини радіальних розпірок 6. Транспортувальний контейнер має також виконану переважно із деревини несучу раму 8/9 у формі квадрата, утворену зовнішньою рамною частиною 8 та внутрішньою рамною частиною 9. Ця рама 8/9 служить зокрема також для прикріплення зовнішнього корпусу 18 (фанерна обшивка), який складається із днища, кришки та бічних стінок, виконаних також переважно із деревини. При цьому верхня блочна опора 3 входить в контакт з кришкою зовнішнього корпусу 18, а нижня блочна опора 4 входить в контакт з днищем зовнішнього корпусу 18. Для аксіального розчалення обмотки 1 на зовнішній поверхні кришки встановлено верхню притискну плиту 20 (притискна кришка), а на зовнішній поверхні днища встановлено нижню притискну плиту 21 (притискне днище). Ці виготовлені принаймні частково із металу притискні плити 20, 21 мають множину отворів для доступу множини тяг 22, розміщених симетрично по всьому внутрішньому простору транспортувального контейнера. На торці тяги 22 принаймні з одного боку мають різь, завдяки чому розчалення транспортувального контейнера з обмоткою 1, встановленою між верхньою притискною плитою 20 та нижньою притискною плитою 21, може здійснюватися за допомогою гайок, що насаджуються на тяги 22 (фіксація із зусиллям, аксіальна натяжна конфігурація). Дуже важливим конструктивним компонентом транспортувального контейнера є мембрана 13/14, яка виготовлена переважно із синтетичної плівки, зокрема з поліетиленової плівки, яка складається загалом із чотирьох ділянок (ділянок плівки), натягнутих паралельно до бічних стінок зовнішнього корпусу 18 між зовнішньою рамною частиною 8 та внутрішньою рамною частиною 9, причому 2 UA 105832 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 - мембрана 13 відображає положення при зовнішньому надлишковому тиску (порівняно з тиском у внутрішньому просторі транспортувального контейнера), - мембрана 14 відображає положення при зовнішньому зниженому тиску (порівняно з тиском у внутрішньому просторі транспортувального контейнера). У внутрішньому просторі транспортувального контейнера передбачено сушильний засіб 16, переважно у формі мішечка з силікагелем для поглинання залишків вологи з повітря у внутрішньому просторі транспортувального контейнера. На фіг. 2 зображено транспортувальний контейнер у перспективі. При цьому добре видно квадратну структуру та рамну конструкцію транспортувального контейнера, який оточує циліндричну обмотку 1. Для унаочнення всі бічні стінки зовнішнього корпусу 18 видалені, зображеними лишилися тільки кришка та днище зовнішнього корпусу 18. Верхня притискна плита 20 виконана у формі хрестовини, утвореної двома брусами, причому зображено кінці загалом п'яти тяг 22, прикріплених на верхній притискній плиті. Подібним чином зображені нижня блочна опора 4 та рама 8/9, що складається із зовнішньої рамної частини 8 та внутрішньої рамної частини 9, причому додатково біля чотирьох бічних стінок зовнішнього корпусу 1 розташовано виконаний краще із деревини проміжний простір 11 якраз посередині між зовнішніми кромками, щоб таким чином отримати додаткову жорсткість при відносно великій площі бічних стінок, відповідно створити додаткову можливість фіксації в центрі, якщо кожна бічна стінка утворена двома половинками бічної стінки (двосекційне виконання бічних стінок). Додаткові елементи 10 жорсткості, виконані переважно із деревини, передбачені в кутових ділянках рами 8/9, щоб в цілому забезпечити жорсткість квадратної рамної конструкції. На фіг. 3 зображено бічний вид транспортувального контейнера. Можна бачити верхню притискну плиту 20, нижню притискну плиту 21 та бічну стінку зовнішнього корпусу 18, причому зображена бічна стінка складається із двох половинок. На фіг. 4 зображено вид транспортувального контейнера з видаленою кришкою корпусу. Видно верхню притискну плиту 20, виконану у формі хрестовини, та положення зафіксованих у ній п'яти тяг 22. Одна тяга 22 розташована в центрі, інші чотири поблизу чотирьох кутів транспортувального контейнера, утвореного несучою рамою 8/9 та зовнішнім корпусом 18. Положення верхньої блочної опори 3 відносно обмотки 1 і бічних стінок транспортувального контейнера показано штрих-пунктиром. На фіг. 5 зображено бічний переріз транспортувального контейнера, де видно аксіальне розчалення обмотки 1 між верхньою притискною плитою 20 з верхньою блочною опорою 3 та нижньою притискною плитою 21 з нижньою блочною опорою 4 за допомогою тяг 22. Крім того, можна бачити радіальну розпірку 6, виконану, наприклад, із трьох окремих конструктивних компонентів, та несучу раму 8/9 з захисним зовнішнім корпусом 18. На фіг. 6 зображено вид деталей конструкції транспортувального контейнера, де видно будову у зоні його кромок із зовнішньою рамною частиною 8, внутрішньою рамною частиною 9, елементом 10 посилення жорсткості зі сторони кромок, проміжною рамою 11, днищем зовнішнього корпусу 18 та нижньою притискною плитою 21. Вирішальне значення для транспортувального контейнера має мембрана 13/14, розміщена з країв між зовнішньою рамною частиною 8 та внутрішньою рамною частиною 9. При цьому кромки зовнішньої рамної частини 8 та внутрішньої рамної частини 9 покриті еластичним конструктивним компонентом, краще виготовленим із гуми L-профілем (гумова смуга), щоб таким чином, по-перше, створити ущільнення між внутрішнім простором транспортувального контейнера та зовнішньою атмосферою, по-друге, запобігти контакту гострих країв з мембраною 13/14. Із викладених вище пояснень стосовно транспортувального контейнера вже видно, що наведені на початку недоліки, які має рівень техніки, тут виключені, тому що запобігання зволоженню обмотки 1 під час транспортування здійснюється за іншими фізичними принципами порівняно з рівнем техніки, тобто при відсутності цистерни. Така концепція базується на таких положеннях: Обмотка 1 при перевезенні у наповненому повітрям транспортувальному контейнері залишається сухою, тому що вона транспортується в атмосфері сухого повітря. Для підтримання такої атмосфери сухого повітря, що оточує обмотку, тобто внутрішнього повітря, не потрібен надлишковий тиск. Потрібно лише забезпечити, щоб тиск у просторі навколо обмотки, тобто у внутрішньому просторі, міг відповідати тискові ззовні без здійснення обміну між сухим внутрішнім повітрям і вологим зовнішнім повітрям. Якщо така рівновага забезпечена, обміну повітрям не відбувається, тобто сухе повітря залишається всередині, а вологе ззовні. У фізичному сенсі це стосується макроскопічної зони і може підтримуватися протягом обмеженого проміжку часу, поки діють молекулярні процеси змішування. Тут слід виходити з 3 UA 105832 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 того, що цей обмежений відрізок часу перебуває в межах шести - восьми тижнів, і що обмін повітрям за цей проміжок часу, навіть якщо існують малі щілини між внутрішнім простором транспортувального контейнера та зовнішньою атмосферою, практично не відбувається за умови забезпечення вирівнювання тиску, тобто рівності тиску всередині і ззовні. При цьому вирівнювання тиску досягається використанням мембрани 13/14 порівняно простими засобами. Зовнішня рамна частина 8 служить не тільки для розтягнення мембрани, але й як обмежувач відстані від зовнішнього корпусу 18 - який є захисним шаром проти механічного пошкодження мембрани 13/14 - і створює необхідний простір для можливого розтягнення мембрани 13/14, якщо тиск у внутрішньому просторі транспортувального контейнера стане вищим, наприклад, внаслідок зростання внутрішньої температури порівняно з зовнішньою температурою. Шляхом розтягнення, а відповідно видування мембрани 13/14 з наступним збільшенням внутрішнього об'єму відбувається вирівнювання тиску. При вищій зовнішній температурі порівняно з внутрішньою температурою процес відбувається у зворотному порядку, мембрана 13/14 втягується всередину і зменшує внутрішній об'єм з метою необхідного вирівнювання тиску. Зовнішній вільний простір між мембраною 13/14 та зовнішнім корпусом 1 доцільно спричиняє одночасно додаткову теплоізоляцію, яка зменшує дію різниці температур всередині/ззовні і уповільнює здійснення необхідних процесів вирівнювання тиску. Для морських перевезень або при очікуваних під час транспортування екстремальних кліматичних умовах зовнішній корпус 18 краще ущільнювати акрилом, а потім покривати фарбою, таким чином роблячи його стійким проти негоди. Вище весь час йшлося про обмотку. Звісно, те саме стосується блоку обмоток. Стосовно розчалення конструкції з притискними плитами всі вищенаведені приклади виконання розглядали варіант з п'ятьма тягами (включно з центральною). При цьому варіанті можливі сили натягу становлять