Розширювач трансформатору

УКРАЇНА (19) UA (її) 6945 «* С1 (5D5 H0jL£L27Zl2__ ОПИС ДО ПАТЕНТУ ДЕРЖАВНЕ ПАТЕНТНЕ ВІДОМСТВО НА ВИНАХІД (54) РОЗШИРЮВАЧ ТРАНСФОРМАТОРА 1 (20)94270882,06.04.93 (21)4768788/07 (22)11 12 89, SU (46)31.03.95. Бюл. N? 1 (56) 1. Сапожников А.В. Конструирование трансформаторов, ГЭИ, 1959, с. 308, рис. 9-12. 2. Авторское свидетельство СССР № 199251. кл. Н01 F 27/12, 1966 (прототип). (71) Виробниче об'єднання "Запоріжтрансформатор" ім. B.I.Леніна. Завод високовольтної апаратури (72) Мізін Володимир Ілліч (73) Запорізький завод високовольтної апаратури Корпорації" "Запоріжтрансформатор", UA (57) 1. Расширитель трансформатора, содержащий корпус, внутри которого находятся маспо, гибкая оболочка, разделяющая кор пус на верхнюю и нижнюю части, и рычаг, одно плечо которого имеет контактный элемент касающийся оболочки, а другое соединено с индикатором, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что рычаг выполнен с осью с подшипником и противовесом, закрепленным на одном из концов рычага, п о д ш и п н и к прикреплен к днищу расширителя, а плечи рычага - к противоположным концам оси, перпендикулярно ей и под углом более 90° друг относительно друга, причем плечо с контактным элементом расположено под гибкой оболочкой, а индикатор выполнен в виде диска со шкалой. Изобретение относится к электротехнике, в частности к конструкции маслоуказателя, устанавливаемою в расширительном баке трансформатора, н-апример измерительного трансформатора тока. Обычно на расширитель трансформатора тока устанавливается маслоуказатель в виде стеклянной трубки, имеющей соединение с расширителем. Или на расширителях применяются круглые стекла, через стекло которых просматривается уровень масла. Оба эти указателя не дают никакой информации о положении и состоянии гибкой оболочки, расположенной внутри герметизированного расширителя, так как он работает на принципе сообщающихся сосудов и указатели показывают только наличие и уровень жидкости (масла) в сообщающихся сосудах. Известен маслоуказатель стрелочный магнитный в расширителе трансформатора [1], выполненный в виде одноплечевого рычага, ось которого установлена на подшипниках внутри корпуса расширителя. На одном конце оси выполнен поплавок, а на другом конце - подковообразный магнит. При изменении уровня масла в расширителе и перемещении поплавка магнит вращается. Передача вращения осуществляется дистанционно посредством магнитной связи подковообразной детали (пластинки) на стрелку. 2. Расширитель трансформатора по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что на шкалу диска нанесена отметка для сигнализации об обрыве оболочки. С > о ел о 6945 Недостатки известной конструкции следующие: - показывает только уровень масла поскольку поплавок находится на поверхности жидкой среды и ось рычага поворачивается только при изменении положения поплавка; - требует выполнения отдельной камеры (корпуса) для его установки; - допускает возможность ложного срабатывания по причине отсутствия жесткой связи между стрелкой и поплавком; - маслоуказатель показывает только определенное изменение уровня масла; - поплавок маслоуказателя может зависать в верхнем и (или) в нижнем положениях относительно оси вращения. Известен маслоуказатель в герметическом расширителе для электрических аппаратов, у с т а н о в л е н н ы й в эластичном баллоне, который помещен внутри резервуара расширителя. Маслоуказатель имеет рычаг с п о п л а в к о м , стрелку, шестерню, спиральную пружину, гибкую нить, к которой прикреплен поплавок [2]. При изменении уровня масла в расширителе поплавок реагирует на изменение положения эластичного баллона, перемещая стрелку. Недостатки известной конструкции: - он не сигнализирует о состоянии гибкой оболочки (эластичного баллона); - в нем ограничена обзорность для оценки уровня масла в связи с малым ходом стрелки (короткое плечо рычага служит стрелкой); - введение механической передачи по 3-ему варианту исполнения снижает надежность маслоуказателя; - ось вращения рычага расположена на боковой стенке расширителя и увеличение второго рычага (стрелки) требует увеличения габаритов навесных элементов маслорасширителя (для размещения стрелки); - рычаг с поплавком помещен в гибкой оболочке, что не позволяет контролировать уровень масла на всем диапазоне перемещения гибкой оболочки и показывает только крайние (критические) положения гибкой оболочки (верхнее и нижнее) путем замыкания электрических контактов. Целью изобретения является: - упрощение конструкции; - улучшение контроля за состоянием гибкой оболочки и уровнем масла; - безошибочная сигнализация о повреждении гибкой оболочки за счет увеличения хода рычага. Поставленная цель достигается тем, что в расширителе трансформатора, содержащем корпус, внутри которого помещены гиб 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 кая оболочка, разделяющая его на верхнюю и нижнюю части, и рычаг, одно плечо которого имеет контактный элемент, касающийся о б о л о ч к и , а д р у г о е с о е д и н е н о с индикатором, согласно изобретению, рычаг выполнен с осью с подшипником и противовесом, закрепленным на одном из концов рычага, подшипник прикреплен к днищу расширителя, а плечи рычага - к противоположным концам оси, перпендикулярно ей и под углом более 90° друг относительно друга, причем плечо с контактным элементом расположено под гибкой оболочкой, а индикатор выполнен в виде диска со шкалой. Кроме того, шкала диска выполнена с отметками для сигнализации об обрыве оболочки. Предлагаемый расширитель трансформатора поясняется графически, где: фиг.1 - предлагаемый расширитель трансформатора; фи.2, фиг.З - рычаг, у которого плечо 10 короткое, плечо 11 - длинное; фиг.4, фиг.5 - рычаг, у которого плечо 10 - длинное, плечо 11 - короткое; фиг.6 - диск со шкалой. Предлагаемый расширитель трансформаторы содержит корпус 1, в котором расположена гибкая оболочка 2 в масле 3. Гибкая оболочка 2 разделяет корпус 1 на верхнюю и нижнюю части 4, 5 - верхняя часть 4 корпуса 1 сообщается с атмосферой, а нижняя часть 5 корпуса 1 герметизирована. Внутри корпуса 1 расширителя в нижней части 5 помещен качающийся рычаг 6. Рычаг 6 выполняется двуплечим и имеет ось 7. Ось 7 рычага 6 закреплена на днище 8 корпуса 1 в подшипниках 9 (т.е. рычаг б установлен в свободной зоне масла в нижней части 5 корпуса 1 от гибкой оболочки 2). Плечи 10, 11 рычага 6 смещены в горизонтальной плоскости друг относительно друга на длину оси 7, которая перпендикулярна к ним, и плечо 10 выполнено, например, коротким и повернуто в вертикальной плоскости относительно другого плеча 11 на угол более 90°. Плечо 11 рычага 6 выполняется, например, длиннее. Короткое плечо 10 расположено под гибкой оболочкой 2 и на его конце установлен контактный элемент 12, постоянно касающийся гибкой оболочки 2. Также расширитель содержит диск 13 со шкалой 14 и смотровое стекло 15 в стене корпуса 1. Длинное плечо 11 располагается вдоль стенки корпуса 1 напротив смотрового стекла 15. 6945 На плече 11 установлен противовес 16 и диск 13 со шкалой 14 (индикатор обрыва), который расположен на уровне смотрового стекла 15. На шкале 14 нанесены отметки уровней 5 масла - минимальный, максимальный, рабочий а также отметка, указывающая на повреждение гибкой оболочки, эта отметка располагается за отметкой, показывающей минимальный уровень масла 3. 10 Шкала 14 вместе с противовесом 16 располагаются вне рабочей зоны гибкой оболочки 2 (т,е. за ее пределами). При ограниченных размерах корпуса 1 расширителя шкала 14 может быть большей, 15 что удобно для рассмотрения со значительного расстояния. Плечо 10, например, (короткое) рычага 6 вместе с контактным элементом 12 расположено непосредственно под гибкой оболоч- 20 кой 2 и контактный элемент 12 всегда касается гибкой оболочки 2 за счет действия противовеса 16. Соотношение длин плеч 10, 11 рычага 6 может быть произвольным и зависит только 25 от габаритов конструкции (например, корпуса расширителя трансформатора). Плечо 11 выполнено длиннее плеча 10, обеспечивающего большой ход с тем, чтобы ход рычага 6 превышал рабочий диапазон 30 изменения уровней масла 3 в трансформаторе. Предлагаемый расширитель трансформатора работает следующим образом. В исходном положении гибкой оболочки 35 2 (при нормальной температуре +25°С масла 3) она находится между крышкой 17 и днищем 8 корпуса 1 расширителя. Контактный элемент 12 прижат к гибкой оболочке 2. 40 При изменении температуры масла 3 происходит уменьшение (при охлаждении) или увеличении (при нагревании) объема масла 3, что приводит к изменению его уровня. 45 А так как гибкая оболочка 2 располагается на поверхности масла 3, она реагирует на уменьшение или на увеличение его объема в расширителе, т.е. при изменении уровня масла 3 в расширителе происходит 50 перемещение днища 18 гибкой оболочки 2. В связи с тем, что контактный элемент 12 рычага 6 всегда прижат действием противовеса 16 к днищу 18 гибкой оболочки 2, то изменение положения днища 18 гибкой обо- 55 лочки 2 приводит к перемещению контактного элемента 12 по высоте, следовательно, к повороту плеча 10 относительно оси 7 рычага 6, закрепленной на днище 8 корпуса 1 расширителя. Поворот плеча 10 с контактным элементом 12 приводит к перемещению пле »а 11 (в виду жесткой связи между плечами 10, 11 рычага 6), на котором установлен диск 13 со шкалой 14, отградуированной отметками, показывающими температуру масла 3 и крайние (критические) положения гибкой оболочки 2, выходящими за пределы допустимых температур эксплуатации трансформэтора. Нижнее критическое положение контактного элемента 12 соответствует разрыву (повреждению) гибкой оболочки 2 расширителя. В случае повреждения гибкой оболочки 2 она под действием сил тяжести (так как имеет удельный вес больше масла) опускается вниз и давит на контактный элемент 12. В этом случае днище 18 гибкой оболочки 2 спускается ниже своего предельного рабочего положения. Когда нет воздействия со стороны гибкой оболочки 2 на контактный элемент 12, плечо 10 уравновешивается противовесом 16 на плече 11. При поврежденной гибкой оболочке 2 на контактный элемент 12 действует сила веса гибкой оболочки 2 масла 3, находящегося над оболочкой 2. При поврежденной гибкой оболочке 2, воздействие гибкой оболочки 2 на контактный элемент 12 усиливается и равновесие исчезает, так как масса противовеса 16 становится меньше по сравнению с массой гибкой оболочки 2 и масла над ней, далее происходит поворот рычага 6 и диска 13 со шкалой 14. Угол поворота диска 13 со шкалой 14 пропорционален усилию, действующему на плечо 10 с контактным элементом 12 рычага 6, или уровню масла в расширителе. Подбором длин плеч 10, 11 рычага 6 обеспечивается необходимых размеров диск 13 со шкалой 14 (т.е. можно вытягивать шкалу 14). Шкала 14 может быть отградуирована в градусах (°С) или в миллиметрах (мм). При повороте плеча 11 диск 13 со шкалой 14 перемещается внутри корпуса 1, положение шкалы 14 определяется стрелкой 19 на смотровом стекле 15 и отметкой на шкале 14 при их совмещении. При неповрежденной гибкой оболочке 2 стрелка 19 указывает по шкале 14 уровень масла 3 (его рабочую температуру в трансформаторе). При повреждении гибкой оболочки 2 стрелка 19 всегда показывает по шкале 14 ее обрыв независимо от температуры и уровня масла в трансформаторе (т.е. обрыв гибкой 6945 оболочки 2 соответствует показанию стрелки 19 по шкале 14 на значение температуры ниже предельной). Предлагаемый расширитель трансформатора позволяет: 1. Производить контроль без вскрытия трансформатора; 2. Одновременно показывает уровень масла и состояние (положение) гибкой оболочки; 10 8 3. Надежность расширителя обеспечивается жесткой связью (контактный элемент - гибкая оболочка) и гарантируется предельным углом плеч рычага (более 90°), 4. Упрощение конструкции - за счет того, что исключены промежуточные передачи (магниты, шестерни) L 3 Фиг.1 0} (ґ О! 9 f Si £/ 6945 Фиг. 5 6945 „ 05олочка Фиг. 6 Упорядник В.Мізін Замовлення 4507 Техред М.Моргентал Коректор А.Козоріз Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл 8 Виробничо-видавничий комбінат "Патент", м. Ужгород, вул Гагаріна, 101