Теплові характеристики матеріалів

Теплові властивості матеріалів визначають теплообмін і нагрів електротехнічних виробів і конструкцій. Про нагрівання ми судимо по температурі тіла.

Температура – це характеристика рівноважного стану речовини. В рівноважних умовах температура технічного діапазону пропорційна середній кінетичній енергії частинок тіла. Абсолютна температура – цей міра кінетичної енергії поступального руху молекул ідеального газу.

При певних температурах можуть стрибком змінюватися параметри або фазовий стан речовини. Такі температури називаються характерними температурними точками (пароутворення (кипіння), плавлення, текучість, каплепаданія, спалаху парів, Дебая, Кюрі, Нееля, тривала робоча і т.і.).

Підвищення температури пов’язано з підвищенням кінетичної енергії коливального руху частинок. Кількість енергії, необхідна для цього, визначається теплоємністю тіла.

Питома теплоємність – це кількість енергії (теплоти), необхідна для підвищення температури одиниці маси на 1 К.

Іншим важливим для електротехнічних і електроенергетичних пристроїв тепловим параметром матеріалу є його здатність «проводити тепло» через себе. Ця властивість називається теплопровідністю.

Питома теплопровідність (коефіцієнт теплопровідності) – це питомий тепловий потік через матеріал.

При зміні температури всі параметри матеріалу, так чи інакше, змінюються. Універсальною величиною, що визначає температурні зміни, є температурний коефіцієнт.

Температурний коефіцієнт будь-якого параметра – це значення відносної зміни цього параметра, що визначається при зміні температури на 1 К.

Температура в електротехнічних пристроях є основним фактором старіння електричних ізоляційних матеріалів (ЕІМ) і систем (ЕІC). Для визначення максимальних температурних режимів роботи електрообладнання в міжнародних стандартах був введений термін “температурний (термічний, тепловий) клас ізоляції”, а в національних стандартах – “клас нагрівостійкості”.

Нагрівостійкість – здатність діелектрика витримувати вплив підвищеної температури протягом часу, який можна порівняти з терміном нормальної експлуатації, без неприпустимого погіршення його властивостей.

Для кожного виду ЕІМ визначено термічний клас, який позначається числовим значенням, яке представляє собою значення максимальної температури, рекомендованої для ЕІС при роботі в нормальних умовах, або буквами латинського алфавіту.

Існує кілька стандартів зі схожою класифікацією ізоляції за термічними ознаками. До них відносяться ГОСТ 8865-93, міжнародний стандарт IEC 60085: 2007 (ідентичні йому ГОСТ Р МЕК 60085-2011 і ДСТУ IEC 60085 до: 2015) і стандарт Національної асоціації виробників електроустаткування США (NЕМА МG-1). Узагальнені відомості по температурними класами ізоляції зведені в Таблицю.

Таблиця – Еквіваленти термічних класів для ізоляційних матеріалів

ГОСТ 8865-93 IEC 60085 NЕМА МG-1 Індекси термостійкості
Класс нагрівостійкості Термічний клас, °C Позначення буквами1 Термічний клас граничний

(ГТС) , °C

порівняльний

(ПТС) , °C

Y 90 Y ≥90 <105
A 105 A A ≥105 <120
E 120 E ≥120 <130
B 130 B B ≥130 <155
F 155 F F ≥155 <180
H 180 H H ≥180 <200
200 200 N ≥200 <220
220 220 R ≥220 <250
250 250 ≥2502 <275
При необхідності буквене позначення може бути додано в круглих дужках. Наприклад клас 180 (Н). Якщо місце для нанесення позначення класу обмежена, наприклад, на табличці виробу, то може бути вибрано тільки буквене позначення.

2 Позначення термічних класів, вищіх за 250 повинні збільшуватися із шагом 25 та позначатися відповідно.

При роботі електроустановки в нормальному режимі, для якого робоча температура нижче граничної, термін служби її ізоляції може досягати 15-20 років і більше. Електрообладнання не повинно працювати при температурах вище граничної, так як кожне підвищення температури в середньому на 8°С скорочує термін служби ЕІМ і ЕІС вдвічі (формула Монтзінгера) для ЕІМ класу А (папір, пряжа, шовк). Для класу В ближче значення 10°С, а для класу Н – 12°С.

Під тривалим впливом високої температури відбувається старіння ізоляції, що призводить до зниження пробивної міцності матеріалу. Старіння ізоляції виражається появою тріщин на поверхні і всередині її, розшарування, освіті пустот.

 

Іншими важливими тепловими характеристиками є:

Стійкість до термоударів – здатність діелектрика витримувати різкі зміни температури без неприпустимого погіршення його властивостей

Холодостійкість – здатність діелектрика витримувати вплив низьких температур без неприпустимого погіршення його властивостей.

При низьких температурах електроізоляційні матеріали (гуми, пластмаси, лакові плівки та ін.) розтріскуються або втрачають гнучкість.

У рідких діелектриків холодостійкість визначають температурою застигання, при якій вони перетворюються в тверде тіло.

Теплостійкість – це властивість матеріалу витримувати короткочасне сильне нагрівання без погіршення його властивостей.

При роботі декількох матеріалів в умовах механічного контакту необхідно враховувати теплове розширення діелектриків, яке оцінюють температурним коефіцієнтом лінійного розширення.

 

Інші фактори впливу

Крім термічних факторів на здатність електричних ізоляційних систем виконувати свої функції впливає багато інших чинників, таких, наприклад, як електричні та механічні напруги, вібрація, шкідливе навколишнє середовище або хімікати, волога, бруд і випромінювання. Всі ці фактори повинні бути враховані при проектуванні окремих електротехнічних пристроїв.

 

 

Установка трансформаторів виробництва ELTIZ на об’єктах сонячної генерації енергії

Існує три основних переваги установки сухих трансформаторів на об’єктах СЕС (переваги зокрема стосуються встановлення трансформаторів в комплектні трансформаторні підстанції контейнерного типу).

1. Економічність

  • можливість оптимізації електромереж завдяки установці сухих трансформаторів в безпосередній близькості до споживача електроенергії, що знижує втрати в кабельній мережі і витрати самого кабелю в мережах низької напруги;
  • в зв’язку з жорсткістю вимог до екології промислових і енергетичних об’єктів, .експлуатація масляних трансформаторів стає витратною;
  • регулярне обслуговування практично повністю виключається і зводиться до періодичного проведення візуальних оглядів;
  • відсутність необхідності в спеціальному приміщенні для установки трансформатора,. спеціально обладнаного під установку і використання масляного трансформатора;
  • мінімальна займана площа зважаючи компактності розмірів сухих трансформаторів, що дозволяє вигідніше використовувати простір де планується установка.(зокрема КТПБ-інверторна);

2. Екологічність

  • відсутність в трансформаторі масла усуває загрозу забруднення навколишнього середовища при її витоку;
  • трудновозгораємість, виключно високий рівень пожежної безпеки;
  • відсутність в разі пожежі викиду в навколишнє середовище токсичних газів, а також в результаті «загазованості» трансформатора і надлишкового тиску в баку – гарячого масла в навколишнє середовище.(ураження гарячим маслом обслуговуючого персоналу).

3. Підвищена перевантажувальна здатність

Оскільки сухі трансформатори використовують повітряне охолодження і повільніше нагріваються,. вони більш стійкі до короткочасних повторюваних перевантажень, ніж масляні. Тому їх зручно використовувати в енергосистемах, в яких навантаження і гармонійна складова струму можуть змінюватися багаторазово в широких межах протягом дня.

Трансформатори сухі литі з посиленою кремнійорганічною ізоляцією обмоток

Сучасні технології, засновані на підвищенні енергоефективності роботи електричних мереж України і зменшенні втрат у розподільчих мережах, вимагають нових конструктивних рішень в трансформаторобудуванні, .зокрема в сегменті сухих трансформаторів,. а саме трансформаторів типу ТСКЛ – трансформаторів сухих литих з посиленою кремнійорганічною ізоляцією обмоток. Такі трансформатори мають найбільшу експлуатаційну доцільність в плані пожежної безпеки,. екологічності, надійності, роботи в умовах постійних температурних перепадів пов’язаних із температурою навколишнього середовища і навантажувальних параметрів трансформатора. Крім того, даний тип трансформаторів підходить для установки в житлових кварталах,. громадських будівлях, місцях, де виставлені вимоги щодо забезпечення пожежної безпеки, відсутності загорянь трансформаторного обладнання при аварійних режимах.

У зв’язку з цим, підприємство ELTIZ вирішило йти в ногу з часом і його сучасними вимогами до електромереж. Виробнича команда підприємства ELTIZ успішно розробила трансформатори типу ТСКЛ класом напруги 35 кВ. Власні конструкторські та технологічні рішення дозволили з успіхом провести випробування. таких трансформаторів та поставити їх в одну лінійку. зі світовими виробниками сухих трансформаторів.

Так чому ж ELTIZ вибрав саме тип ТСКЛ?

Все просто:

    • по-перше – не боїться перевантажень по потужності і напрузі;
    • по-друге – не вимагає попереднього прогріву при температурі навколишнього середовища -60 ° С;
    • по-третє – при такому типі обмоток в ній нема чому горіти -.ізоляція дротів і самої обмотки виконана зі склонитки й склопластику, котрі не горять і не підтримують горіння.

Крім того, наші трансформатори мають ряд переваг і широку сферу застосування.

Зв’яжіться з нашим відділом продажів, щоб отримати детальну інформацію щодо бронювання, вартості та термінів виготовлення.

Високочастотний загороджувач (ВЗ)

Високочастотний загороджувач (ВЗ) – електротехнічний пристрій, який встановлюється послідовно лінії електропередач (ЛЕП). Великий опір ВЗ на струмі високої частоти забезпечує протікання струму промислової частоти до обладнання підстанцій.

Високочастотна складова струму використовується для організації високочастотного зв’язку.

Високочастотний зв’язок (ВЧ-зв’язок) – вид зв’язку в електричних мережах, який використовує високовольтні ЛЕП в якості каналів зв’язку.

Канал зв’язку – пристрій і фізичне середовище для передачі сигналу з одного місця в інше.

вз в украине

Суть застосування ВЧ-зв’язку полягає в тому, що ті ж дроти ЛЕП, по яких протікає струм частотою 50 Гц, використовуються для передачі сигналу по лінії, але на більш високій частоті.

ВЧ-зв’язок організовується між двома суміжними підстанціями, які з’єднані ЛЕП. Для того щоб змінний струм частотою 50 Гц потрапляв на шини розподільного пристрою підстанції, а сигнали зв’язку на відповідні комплекти зв’язку, використовують ВЗ і конденсатори зв’язку.

Конденсатор зв’язку, на відміну від ВЗ, має великий опір при частоті 50 Гц, а при частоті каналу зв’язку – малий. Так забезпечується потрапляння на шини підстанції струму виключно частотою 50 Гц, а на комплект ВЧ-зв’язку – тільки сигналів на високій частоті.

На обох підстанціях, між якими організовано ВЧ-зв’язок, необхідно встановити спеціальні фільтри, приймачі сигналів і комплекти обладнання для прийому і обробки сигналів.

ВЗ складається з наступних складових частин:

  • силовий реактор з повітряним сердечником;
  • елемент настройки;
  • захисний пристрій.

Реактор являє собою котушку з ізольованого алюмінієвого проводу.

Елемент налаштування дозволяє налаштувати ВЗ на різні діапазони загородження. Він складається з котушок індуктивності, конденсаторів, резисторів.

Обмежувач перенапруги або розрядник вентильний захищають пристрій від перенапруг.

ВЗ створюють високочастотні канали зв’язку по високовольтних ЛЕП для забезпечення передачі сигналів телефонного зв’язку, телемеханіки, промодульованих високою частотою (24-1000 кГц) по фазовому проводу або грозотросу. Але основною функцією є використання ВЧ-каналу в пристроях релейного захисту та автоматики обладнання підстанції. На обох кінцях ЛЕП встановлюють комплекти захисту, які мають зв’язок між собою по ВЧ-каналу зв’язку.

Політика формування цін на продукцію

Досить часто ми чуємо в свою адресу два суперечливих питання: люди дивуються «Чому так дешево?», та обурюються «Чому так дорого ?!». А ще «У італійців дешевше» …

Хочемо розповісти вам історію про те, як колись торгували корицею. У цієї спеції цікаве минуле, і один з його епізодів такий: колись близькосхідні торговці придумали злісну птицю кінамомон,. яка (згідно з міфом) в’є на вершинах скель гнізда з коричних паличок. І так як єдиним способом добути корицю було, за їхніми розповідями, героїчно видертися на кручу і,. відбившись від птиці, викрасти палички з її гнізда, висока ціна цього товару здавалася людям того часу виправданою. Але, на жаль, для торговців, їх шахрайство незабаром було розкрито.

Формування цін на нашу продукцію залежить від безлічі факторів, але ризику для життя серед них немає. Ми враховуємо витрати на виробництво, зарплату працівників, податки і, звичайно ж,. не відмовляємося від такої складової, як прибуток.

Для початку давайте не будемо забувати, що зниження ціни деколи призводить до зниження якості. ELTIZ піклується про свою репутацію, ми звикли отримувати позитивні відгуки від замовників, а не рекламації.

У нас немає серійного виробництва, все обладнання прораховується і проектується під потреби замовника кваліфікованим конструкторським відділом. Весь наш персонал регулярно проходить навчання, підвищення кваліфікації та атестацію. Ми цінуємо наших працівників і намагаємося виплачувати їм гідну заробітну плату, .адже без кваліфікованого персоналу важко виготовити якісний продукт.

ELTIZ регулярно і вчасно платить податки. Ми неодноразово отримували від обласних органів подяки за своєчасну сплату податків. Тому що ми розуміємо – ігри з фіскальними органами чреваті різними негативними наслідками, а в наших планах перебувати на цьому ринку ще не один десяток років.

Одним з найбільш важливих і вагомих факторів є матеріали. Хтось купує матеріали іменитих брендів, витрачаючи при цьому солідні кошти. Хтось бере дешевші матеріали, економлячи кошти, але ризикуючи придбати брак. За 18 років роботи у ELTIZ напрацьована база постачальників, які повністю поділяють наші погляди і підтримують прийняту нами політику якості, .точно в термін постачають необхідні матеріали і комплектуючі і несуть повну відповідальність за їх якість.

Конструкторський відділ ELTIZ постійно працює над поліпшенням і оптимізацією конструкції, шукає шляхи зменшення габаритів виробів,. зберігаючи при цьому технічні параметри, стежить за новинками на ринку комплектуючих.

Компанії, що виробляють обладнання, аналогічне нашому, можуть знижувати ціни за рахунок дешевих матеріалів, .економити на персоналі та оплаті праці, хитрувати з податками, але не можуть дати 100% гарантію того, що замовник отримає якісне, .надійне обладнання, здатне витримувати навантаження, працювати при будь-яких температурних режимах, .що відповідає всім нормам екологічної та пожежної безпеки.

Наш підхід до формування цін дозволяє тримати їх на рівні, .адекватному як реаліям ринку, так і якості виробляємого обладнання.

До надійності гвинтових обмоток трансформаторів і реакторів

Ця стаття відкриває серію публікацій на сайті ELTIZ, що стосуються науково-технічних, дослідно-конструкторських і дослідно-технологічних робіт, включаючи аналіз публікацій про новинки стосовно трансформаторів і електричних реакторів

 

Не дивлячись на зовнішню простоту конструкції, трансформатори та електричні реактори відносяться до одних з найбільш складних, з точки зору прикладної науки, виробів. А в їх виробництві, як і будь-якій іншій продукції, завжди актуальні зниження трудомісткості і підвищення споживчих якостей, в тому числі і для окремих деталей і вузлів, вироблених масово. До таких вузлів в області трансформаторобудування відносяться, наприклад, обмотки, в тому числі гвинтові, для трансформаторів і електричних реакторів.

ПП ЕЛТІЗ виготовляє гвинтові обмотки для сухих трансформаторів та електричних реакторів по запатентованим технічним рішенням. Одне з них – патент Російської Федерації №2387037 від 20.04.2010 «ГВИНТОВА ОБМОТКА І СПОСІБ ЇЇ ВИГОТОВЛЕННЯ». Автор – Арфаницький С.В.

24.10.2018 опубліковано патент РФ №2670647 з такою ж назвою – «ГВИНТОВА ОБМОТКА І СПОСІБ ЇЇ ВИГОТОВЛЕННЯ», Автор – Моляков С.А. (скоригований опис винаходу до патенту). У ньому в якості аналога якраз взята «Гвинтова обмотка і спосіб її виготовлення» за патентом РФ №2387037 Арфаницького С.В.

Тому цікаво проаналізувати щось нове, що заявлено через вісім з половиною років після публікації патенту Арфаницького С.В. як поліпшення (корисність).

Спочатку подивимося на мету поліпшення, зазначену в патенті Молякова С.А .: «Технічний результат полягає в зниженні трудомісткості виготовлення гвинтових обмоток». Формулювання повністю збігається з метою винаходу Арфаницького С.В. Це буває, але збіглася не тільки мета: у Молякова С.А. в якості прототипу вибрано технічне рішення за патентом РФ 2170466 від 10.07.2001, вже зазначене як прототип у Арфаницького С.В. Далі – більше, критика прототипу дослівно переписана Моляковим С.А. у Арфаницького С.В., тобто ніяких нових недоліків, які Моляков С.А. пропонує усунути, у прототипу, не знайдено.

Оскільки у Молякова С.А. в якості аналога вказано патент Арфаницького С.В., порівняємо ці патенти. Як показано далі, у патента Молякова С.В. є єдина відмінність. Справедливо очікувати, що ця відмінність усуне недоліки прототипу в більшій мірі, ніж це зроблено Арфаницьким С.В., адже критика прототипу, повторимося, в обох патентах збігається дослівно.

Оскільки винаходом Арфаницького С.В. вже було досягнуто і зафіксовано значне зниження трудомісткості виготовлення гвинтових обмоток в порівнянні з прототипом, визначимо, яке саме додаткове зниження трудомісткості виготовлення гвинтових обмоток запропоновано в патенті Молякова С.А. в порівнянні з вже досягнутим технічним результатом Арфаницького С.В.

Спочатку розглянемо власне відмінності технічних рішень по порівнюваним патентам. Обидва рішення належать до способа транспозиції паралельних проводів гвинтової обмотки. Кожне рішення відрізняється від прототипу, а також ці два рішення відрізняються між собою. Рішення Молякова С.А. не було б визнано винаходом, якби не відрізнялося від аналога даного винаходу Арфаницького С.В. Таким чином, практичний інтерес представляє відповідь на питання: наскільки прогресивним є відмінність нового рішення від попереднього аналогічного, і чи досягається поставлена ​​винаходом Молякова С.А. мета (корисність) в порівнянні з аналогом? Адже збігаються по обом патентам результати вже, очевидно, досягнуті винаходом Арфаницького С.В. Можливо, ті ж самі результати досягнуті Моляковим С.А. іншим, більш прогресивним, ніж у Арфаницького С.В., способом?

Для розуміння заявлених як винахід способів транспозиції дротів досить розглянути один виток, провід якого транспонується. Подальший виклад заснований на тому, що відмінною рисою від аналога в патенті Молякова С.А. зазначений спосіб транспозиції, в якому тільки один-єдиний паралельний дріт транспонується з його позиції з найбільшим діаметром в позицію з найменшим діаметром без розрізу в місці транспозиції (спосіб транспонування паралельних проводів з використанням їх розрізу запатентований Арфаницьким С.В.). Тобто крім відсутності розрізу одного з паралельних проводів все інше в транспозиції відповідає патенту Арфаницького С.В., навіть вивід, без будь-якої необхідності, цього нерозрізаного дроту за зовнішній діаметр обмотки. Очевидно, що виводити за зовнішній діаметр обмотки потрібно тільки розрізані паралельні дроти, щоб з’єднати їх зварюванням або паянням в місці розрізу по схемі транспозиції. Для порівняння досить поглянути на відповідні малюнки з кожного патенту, що ілюструють спосіб транспозиції паралельних проводів.

Малюнок 1. Схема транспозиції паралельних проводів за патентом Арфаницького С.В.

Пронумеровані паралельні дроти, ділянки яких, розташовані в обмотці на різних діаметрах, з’єднані в місцях розрізу по схемі загальної транспозиції в цільні транспоновані паралельні дроти.

Малюнок 2. Схема транспозиції паралельних проводів за патентом Молякова С.А.

Пронумеровані (без штриха і зі штрихом) позиції ділянок паралельних проводів. Паралельний провід, який займає позицію з найбільшим діаметром, транспонується в позицію з найменшим діаметром без розрізу. Ділянки інших паралельних проводів, розташовані в обмотці на різних діаметрах, з’єднані в місцях розрізу по схемі загальної транспозиції в цільні транспоновані паралельні дроти способом за патентом Арфаницького С.В.

Проаналізуємо можливість виконання транспозиції дроту без його розрізання в поєднанні з транспозицією інших розрізаних проводів шляхом з’єднання їх ділянок в місці розрізу (див. Малюнок 3) і наслідки відмови від використання розрізу одного з паралельних проводів в місці його транспозиції.

Транспозиція витка проводу з позиції, що має більший діаметр, на позицію з меншим діаметром

Припустимо, витки проводу, що передують його транспозиції, намотані на умовну циліндричну поверхню більшого діаметру, а наступні після транспозиції витки проводу – на умовну циліндричну поверхню меншого діаметру. Їх число для розгляду способу транспозиції значення не має, тому на малюнку 3 вони не показані. Малюнок ілюструє єдину відмінність патенту Молякова С.А. від патенту Арфаницького С.В. – рішення виробляти транспозицію одного паралельного проведення з більшого діаметру намотування на менший діаметр без розрізу цього проводу. Уточнимо, що у Арфаницького, С.В. такий провід в місці транспозиції розрізається з подальшим з’єднанням так само, як і всі інші паралельні дроти що транспонуються.

Як відомо, витки обмотки намотуються по гвинтовій лінії на умовну циліндричну поверхню певного діаметру. Зважаючи на велике число паралелей в гвинтовій обмотці потрібна перекладка (транспозиція) паралельних проводів. Мета такої перекладки – вирівнювання струмів в паралельних проводах. Транспозиція – переміщення дротів з умовної циліндричної поверхні одного діаметра так, щоб наступні витки цього ж паралельного дроту були намотані на умовну циліндричну поверхню іншого діаметру. Представлений на малюнку 3 виток проводу майже на половині його довжини розташований на умовній циліндричній поверхні більшого діаметра, а його друга частина після переходу – на умовній циліндричній поверхні меншого діаметру. Частина витка при транспозиції розташовується в осьовому каналі. У реальній обмотці є потреба в вертикальних каналах (уздовж осі обмотки) для проходження в таких каналах охолоджуючого повітря або рідини. Однак, до винаходу Арфаницького С.А. (виведення проводів для транспозиції за зовнішній діаметр обмотки) такі канали були неефективні, через те, що паралельні дроти в місці транспозиції перекривають шлях потоку охолоджуючого повітря або масла. А ось за патентом Арфаницького С.В. таке перекриття зовсім незначне. Вертикальний канал між сусідніми витками, розташованими на різних діаметрах, утворюють рейки між циліндричними поверхнями, на які намотані витки. Саме можливість утворення ефективних вертикальних каналів для охолодження обмотки, що не перекриваються транспозицією проводів, є новою відмінною рисою технічного рішення Арфаницького С.В. Наявність таких каналів різко розширює експлуатаційні можливості і надійність гвинтових обмоток. Але це тема іншої статті.

З малюнку легко зробити висновок, що здійснити транспозицію дроту без його попереднього розрізу з більшого діаметру на менший можливо тільки при відсутності рейок в місці намотування на меншому діаметрі. В іншому випадку провід доведеться просовувати під кожну рейку під час намотування кожного наступного витка! Намотування обмотки без вертикальних каналів зводиться до традиційного способу транспозиції з потребою в спеціальній конструкції зміцнення ділянки обмотки, на якому проводиться транспозиція паралельних проводів. Але вертикальні канали дають ще одну перевагу – провести осьову стяжку витків обмотки, наприклад, склобандажами. При намотуванні за способом Молякова С.А. осьова стяжка склобандажами виключається.

Єдиний спосіб зробити цю транспозицию з рейками на всю довжину обмотки – намотувати частини обмотки окремо, тобто спочатку намотування проводиться на меншому діаметрі до місця транспозиції, провід розрізається, далі намотується наступна частина витків на тому ж діаметрі, потім укладаються рейки, а після цього намотується наступний паралельний дріт на більшому діаметрі. Для отримання цілого паралельного провода досить з’єднати провід пайкою або зварюванням в місці розрізу відповідно до схеми транспозиції. Саме цей спосіб транспозиції паралельних проводів і захищений Арфаницьким С.В. за патентом РФ №2387037.

Подальший аналіз показує, що скористатися рішенням Молякова С.А. за патентом РФ №2670647 теоретично все ж можливо, але це представляє суто академічний інтерес. І ось чому.

Для виконання транспозиції нерозрізаного дроту необхідно намотати тільки частину обмотки (до місця транспозиції): спочатку способом Арфаницького С.В. намотати і розрізати всы паралельні дроти за винятком одного, намотуваного в позиції з найбільшим діаметром. При цьому можна використовувати рейки довжиною від початку намотування до місця транспозиції. Потім зробити транспозицыю дроту з найбільшого діаметра витка на найменший і намотати ряд витків найменшого діаметра до кінця наступноъ після транспозиції частини обмотки. Потім намотування паралельних транспонуємих проводів, що залишилися знову проводиться способом Арфаницького С.В., але з використанням рейок довжиною на цю частину обмотки. Технічне рішення ділити обмотку на кілька частин, а транспозицію паралельних проводів проводити між частинами (при цьому дроти не розрізаються), викладено в патенті РФ 2488185 «Котушка індуктивності струмообмежувального реактора», публікація 20.07.2013. В цьому патенті запропонована обмотка, розділена на кілька частин по висоті, кожна частина на окремому каркасі, між частинами проводиться транспозиція паралельних проводів, при цьому каркаси жорстко з’єднані між собою і з основним каркасом обмотки. Очевидно, що без системи жорстко з’єднаних каркасів, і автор винаходу це прекрасно розуміє, така обмотка не володітиме необхідною для працездатності електричного реактора електродинамічною стійкістю.

В результаті аналізу наслідків відмови від розрізу всього лише одного з паралельних проводів при його транспозиції, зберігаючи при цьому розріз і подальше з’єднання для транспозиції всіх інших паралельних проводів (способом Арфаницького С.В. за патентом РФ №2387037), приходимо до наступних висновків:

  1. Навіть якщо виготовити гвинтову обмотку зазначеним Моляковим С.А. в патенті РФ №2670647 способом, така обмотка в місці транспозиції буде ослаблена через нецільність рейок, що буде потребувати прийняття спеціальних заходів підвищення жорсткості. Можна спробувати вирішити проблему, застосовуючи технологічні рейки, які буде замінено на цільні після намотування всієї обмотки, проте очевидна дуже велика ймовірність пошкодження ізоляції проводу, як при добуванні технологічних рейок, так і при установці експлуатаційних рейок, які повинні щільно триматися в каналах, інакше конструкція обмотки виявиться недостатньо стійкою електродинамічно, що призведе до випадання рейок в експлуатації і порушення конструкції обмотки. Заміна технологічних рейок на експлуатаційні може також привести до створення умов для міжвиткових замикань. Не кажучи вже про додаткові витрати коштів і часу на матеріал і виготовлення технологічних рейок,  їх заміну експлуатаційними.
  2. Кріплення та вивід за зовнішній діаметр обмотки решти паралельних проводів частин обмотки (а вивід повинен бути строго перпендикулярним до осі обмотки) без наявності жорстко укріплених рейок в місці транспозиції є окремою досить складною і трудомісткою технологічною операцію.
  3. При намотуванні паралельних проводів з одного барабана кількість переміщень каретки з барабаном до початку намотування збільшується на кількість додаткових частин обмотки, за рахунок чого час намотування зростає.
  4. При декількох транспозиціях, а зазвичай виробляють одну загальну і дві групових, обмотка буде розділена на кілька частин, які потрібно буде зміцнювати механічно (див.п.1).
  5. Намотування великих багатопаралельних обмоток з декількох частин призводить до суттєвої нерівномірності вагового навантаження на оправлення, внаслідок чого можливі мікродеформації оправлення, здатні привести до перекосу витків під час намотування частин обмотки.
  6. На малюнку в патенті Молякова С.А. нерозрізаний провід утворює петлю, що знаходиться в осьовому полі обмотки, і це вплине на ток в такому паралельному дроті, що неприпустимо.

Всі перераховані технологічні труднощі відсутні за умови, що транспозиція абсолютно всіх проводів здійснюється через розріз і подальше з’єднання їх в місці транспозиції. Викладена Моляковим С.А. в патенті РФ №2670647 єдина відмінність від патенту РФ №2387037 Арфаницького С.В. не тільки не забезпечує досягнення декларованої мети знизити трудомісткість виготовлення гвинтовоЇ обмотки, а в значній мірі погіршує як технологічність намотування гвинтових обмоток (підвищуючи трудомісткість виготовлення), так і надійність самих обмоток. Тому спосіб виготовлення гвинтової обмотки і її конструкція за патентом РФ №2670647 Молякова С.А. не просто не має практичної цінності, але в разі застосування без прийняття додаткових заходів реально небезпечний для працездатності трансформаторів і електричних реакторів, якщо їх гвинтові обмотки будуть виготовлені способом Молякова С.А. За наявними у нас даними Моляков С.А. симулює використання його патенту при виготовленні гвинтових обмоток при спробах самому виробляти трансформатори та електричні реактори, сам же незаконно використовує патент РФ №2387037 Арфаницького С.В., оскільки застосувати свій патент Моляков С.А. не може. Причини вказані вище.

На цю ж тему у Молякова С.А. є більш пізній патент РФ вже на корисну модель «Гвинтова обмотка», №188 932, публікація 29.04.2019. У ній є посилання на той же прототип, а ось на аналог посилання вже відсутнє. Чому відсутнє, і в чому запатентована новизна цієї корисної моделі планується розповісти в наступній статті.

.

Виногрєєв М.Ю., к.т.н.

Екологічна політика ELTIZ

ELTIZ є одним з провідних виробничих підприємств України. Наша мета – забезпечення ринку якісним, ефективним і безпечним обладнанням. З 2001 року на підприємстві впроваджена і діє Система управління якістю, яка сертифікована на відповідність ДСТУ ISO 9001:2015.

У 2018 році ELTIZ пройшов сертифікацію на відповідність стандарту ISO 14001:2015 «Системи управління якістю. Вимоги та настанови щодо застосовування».

Для реалізації вимог стандарту на підприємстві розроблена і впроваджена Екологічна Політика, спрямована на забезпечення ефективного і раціонального використання природних ресурсів,. охорону навколишнього середовища та забезпечення екологічної безпеки виробництва продукції. Для цього було проведено аналіз продукції, етапів виробництва в цілому і окремих операцій, використовуваних матеріалів, виробничого середовища.

Ми усвідомлюємо той факт, що рівень екологічної безпеки забезпечується на кожному етапі діяльності підприємства,. і це є одним з пріоритетів в організації виробництва.

Розроблена політика встановила принципи організації виробництва,. що дозволяють працювати, з мінімальним негативним впливом на навколишнє середовище:

  • максимального зменшення ступеня впливу на навколишнє середовище виробничої діяльності підприємства на навколишнє середовище;
  • розробки та впровадження сучасних високоефективних технологій з мінімальним впливом на робоче навколишнє середовище;
  • впровадження заходів щодо зменшення викидів, скидів та інших шкідливих впливів на навколишнє середовище;
  • вдосконалення процесу поводження з відходами;
  • регулярного моніторингу екологічних характеристик для оцінки екологічної дієвості;
  • пошуку і використання екологічно якісної сировини та допоміжних матеріалів;
  • підвищення рівня обізнаності персоналу в галузі охорони навколишнього середовища.

Для працівників ELTIZ екологічна політика – не просто набір правил, написаних на папері, це наше здоров’я,. здоров’я наших дітей, можливість забезпечувати світ потужним електрообладнанням, зберігаючи при цьому його чистоту.

Порівняння обмоток ELTIZ з іншими технологіями виготовлення

Трансформатори і реактори з обмотками POLYMER (аналогічно обмоткам RESIBLOC) забезпечать виконання наступних вимог:

  • екологічність;
  • “Холодний” пуск з максимальним навантаженням;
  • підвищена стійкість до динамічних навантажень при перевантаженнях і коротких замиканнях;
  • мінімальне технічне обслуговування;
  • надійна робота в умовах підвищеного забруднення, високої вологості, при низьких температурах;
  • ремонтопридатність;
  • мінімальний рівень шуму і вібрацій під час експлуатації.

Трансформатори і реактори POLYMER виробництва ELTIZ мають оригінальну конструкцію обмоток ВН і НН, захищену авторським свідоцтвом, що виготовляються зі спеціального проводу (алюмінієвий або мідний дріт з комбінованою поліімідно-стекловолокністою ізоляцією класу нагрівостійкості “Н” 180˚С). Бандажуються обмотки скловолокнистою стрічкою, просоченою епоксидним компаундом . Високий вміст скловолокна (близько 80%) і поперечного армування створює високу поперечну міцність обмотки. Механічна міцність обмоток трансформаторів становить 650-750Н / мм2.

Порівняльна таблиця полімерних обмоток ELTIZ з іншими технологіями виготовлення

Характеристики

Обмотки конструкції ELTIZ з ізоляцією «Polymer» Литі обмотки Обмотки з ізоляцією “Nomex”

Обмотки “Resibloc”

Впізнаваність конструкції

+ +

+

Можливість включення «поштовхом» при температурі навколишнього середовища  -250С

+

+

+

Підвищена здатність навантаження

+

+

Стійкість до різких перепадів навантаження

+

+

+

Стійкість до забруднення і впливу пилу, і вологи

+

+

+

Відсутність необхідності в примусової системі охолодження завдяки вертикальним каналам

+

+

+

Термічна стійкість

+

+

+

Електродинамічна стійкість

+

+ +

+

Простота технології виготовлення

+

+

Монолітність конструкції

+

+

+

Простота конструкції

+

+

Відсутність впливу часткових розрядів на якість обмотки

+

+

Не горить, не підтримує горіння

+

+

+

Екологічність

+

+

+

Можливість ремонту після гарантійного терміну

+

+

Відносне місце по ціні

2

3 1

4

Силові трансформатори з обмотками “Polymer” виробництва ELTIZ

ELTIZ виробляє силові трансформатори та електричні реактори з обмотками “Polymer”, які мають оригінальну конструкцію та ряд позитивних якостей, у порівнянні з обмотками інших типів.

Обмотка нижньої напруги (НН)

Гвинтова багатопаралельна обмотка з вертикальними каналами для охолодження, виконана з алюмінієвого проводу з комбінованою поліімідно-скловолокністою ізоляцією класу нагрівостійкості «Н» з робочою температурою до 180°С.

Перший шар ізоляції проводу виконаний з поліімідної плівки, яка повністю захищає метал дроту від безпосереднього зіткнення з навколишнім середовищем.

Поліімідні плівки мають найбільш високі температурні показники серед інших полімерних плівок. Така плівка зберігає еластичність і електроізоляційні властивості при перевантаженнях трансформатора, коли йде значне перевищення температури від номінального режиму роботи. Клас нагрівостійкості поліімідноїй ізоляції – 220°C, що вище класу «Н» (180°С) для основної ізоляції трансформатора.

Далі – два шари скляних ниток з просоченням і підклеюванням кремнійорганічним лаком. Поліімідна плівка також має високі електроізоляційні характеристики, забезпечуючи пробивну напругу ізоляції проводів не менше 4 кВ.

У процесі намотування виконуються транспозиції для мінімізації втрат від циркулюючих струмів. Конструкція обмотки і спосіб виконання транспозиції захищені авторськими свідоцтвамм в Україні та Російській Федерації.

 

Обмотка вищої напруги (ВН)

Шарового типу з алюмінієвого проводу з комбінованою поліімідно-скловолокністою ізоляцією класу нагрівостійкості «Н» з робочою температурою до 180 ° С. Обмотка виконана за спеціальною технологією, аналогічною технології «Резіблок». Обмотка має вертикальні канали охолодження, які виконують одночасно функцію міжслоєвої ізоляції і дозволяють підвищити навантажувальну здатність трансформатора.

Технологія виготовлення полягає в намотуванні обмотки з наступним накладенням ізоляції зі склонитки, просоченої епоксидом.

 

Просочення і запікання обмоток.

Обмотки трансформатора просочуються кремнійорганічним лаком КО-916К. Після просочення обмотки завантажуються в термічну піч, де відбувається їх полімеризація при температурі 180°С. Цикл «просочення – запічка» повторюється три рази, що перетворює обмотку в «моноблок» і, на відміну від обмоток з литою ізоляцією, дозволяє мати вертикальні охолоджуючі канали.

Таким чином досягаються необхідні монолітність, електрична та механічна міцність обмоток.

Просочення обмоток також дозволяє збільшити стійкість до впливів навколишнього середовища.

 

Позитивні якості, якими володіють трансформатори з обмотками «Polymer»:
  1. Ремонтопридатність обмоток (НН, ВН) трансформатора.
  2. Клас нагрівостійкості – Н (180˚С).
  3. Можливість включення «поштовхом» при температурі навколишнього середовища 60˚С. Загальний допустимий температурний режим роботи в діапазоні температур навколишнього середовища від -60˚С до + 60˚С.
  4. Підвищена здатність навантаження.
  5. Стійкість до різких перепадів навантаження.
  6. Стійкість до забруднення і впливу вологи.
  7. Відсутність необхідності в примусовій системі охолодження завдяки вертикальним каналам.
  8. Електродинамічна стійкість.
  9. Простота конструкції і технології виготовлення.
  10. Монолітність конструкції.
  11. Відсутність впливу часткових розрядів на якість обмотки.
  12. Не горить, не підтримує горіння.
  13. Екологічність.
  14. При необхідності, легко утилізувати.

Переваги сухих трансформаторів

Конструктивні особливості сухих трансформаторів дозволяють використовувати їх в більшості електроустановок. Даний тип трансформаторів має низку переваг, на відміну від стандартних пристроїв, де використовуть технічне масло або іншу хімічну речовину: екологічність; простота установки і гнучкість застосування.

 

ЕКОЛОГІЧНІСТЬ

Пожежна безпека. Сухі трансформатори практично не впливають на навколишнє середовище і відповідають міжнародному стандарту IEC 60076-11. Трансформатори виготовляються з вогнестійких і здатних до самогасіння матеріалів. У разі виникнення пожежі вони виділяють мінімальну кількість токсичних газів і диму (клас вогнестійкості F1). Трансформатори можуть працювати у вологій, запиленій, забрудненій атмосфері або в соляному тумані (класи навколишнього середовища Е2, Е3, Е4), а також мають високу стійкість до теплового удару (клас кліматичної стійкості С2, С3, С4, С5).

Відсутність охолоджуючої і ізолюючої рідини. Завдяки відсутності охолоджуючої рідини сухі трансформатори не становлять небезпеки для навколишнього середовища, як в нормальних умовах, так і під час пожежі.

Низький рівень шуму і вібрації .Противібраційні прокладки (віброопори) встановлюються під колесами трансформатора з метою зменшення його шумового фону і вібрації.

Можливість вторинної переробки матеріалів. Елементи конструкції сухого трансформатора по завершенню його експлуатації можуть бути легко повторно використані, збережені.

Знижені викиди CO2 .Зниження енергоспоживання трансформатора означає зменшення шкідливого впливу на навколишнє середовище.

 

ПРОСТОТА УСТАНОВКИ

Менший обсяг монтажно-будівельних робіт .Сухі трансформатори не вимагають виконання дорогих будівельних робіт, необхідних для масляних трансформаторів, наприклад, маслозбірних ям і перегородок для захисту від поширення вогню і викиду масла.

Установка всередині будівель .Завдяки скороченню обсягу підготовчих будівельних робіт, підвищеної пожежної безпеки та .відсутності охолоджуючих рідин, сухі трансформатори можна встановлювати.всередині будівель навіть поруч з приміщеннями, де будуть перебувати люди. Трансформатори займають мало місця і не вимагають значних витрат на монтаж. При установці трансформаторів всередині будівлі, вони будуть розташовані ближче до навантаження, завдяки чому знижуються витрати на пристрої електропроводки і втрати при передачі електроенергії.

 

ГНУЧКІСТЬ  ЗАСТОСУВАННЯ

Підвищена перевантажувальна здатність .Оскільки сухі трансформатори використовують повітряне охолодження і повільніше нагріваються, вони більш стійкі до короткочасних повторюваних перевантажень, ніж масляні. Тому їх зручно використовувати для живлення навантажень із частими стрибками пускового струму. Трансформатори можуть перебувати в режимі перевантаження до тих пір, допоки їх обмотки НЕ нагріються вище допустимої температури. Номінальна потужність трансформатора може бути збільшена завдяки використанню систем примусової вентиляції. Подібне охолодження дозволяє успішно протистояти тимчасовим перевантаженням або підвищенням температури в приміщенні, а також забезпечує запас потужності на випадок позаштатних ситуацій.

Невисокі витрати на обслуговування .Сухі трансформатори вимагають менших витрат на обслуговування,. оскільки необхідні тільки регулярні огляди на предмет наявності пилу. і забруднень на поверхні трансформатора і догляду за струмовідводами. В той час як в масляних трансформаторах слід також регулярно перевіряти рівень і діелектричні показники якості ізолюючої рідини (при наявності навіть дуже малої кількості води електрична міцність мінерального масла різко падає).