комбинированный сухой электронный трансформатор с органической изоляцией для вывода оптических сигналов

Формула изобретения

1. Комбинированный сухой электронный трансформатор с органической изоляцией для вывода оптического сигнала, содержащий: электрический проводник (1); изолятор (2) емкостного делителя напряжения, состоящий из изолирующих органических слоев (8) и цилиндрических конденсаторных обкладок (8а), переменно намотанных вокруг электрического проводника, причем каждая цилиндрическая конденсаторная обкладка (8а) выполнена из проводящего или полупроводникового материала и чем больше радиальное расстояние от конденсаторной обкладки (8а), тем короче длина по оси конденсаторной обкладки (8а); органическую изолирующую внешнюю оболочку (11), плотно обернутую вокруг внешней поверхности изолятора (2) емкостного делителя напряжения; и зажимы (6) проводов, каждый из которых расположен на каждом торце электрического проводника (1) соответственно, отличающийся тем, что дополнительно содержит

заземленный кожух (5), установленный снаружи органической изолирующей внешней оболочки (11) и расположенный внутри зоны, ограниченной отводом конденсаторной обкладки (8а');

катушку (3) без сердечника и преобразователь (4), расположенные внутри заземленного корпуса (5), причем катушка (3) без сердечника установлена над изолятором (2) емкостного делителя напряжения, а преобразователь (4) используется для преобразования электрического сигнала, после обработки, в оптический сигнал;

входные контакты (16, 16) электрических сигналов и соответствующие выходные контакты (17, 17) оптических сигналов, расположенные на преобразователе, причем входные контакты (16, 16) электрических сигналов на преобразователе (4) соединены соответствующим образом с проводами (12, 13) на обоих торцах катушки (3) без сердечника, и

зонтики (14) из силиконовой резины, расположенные на поверхности двух торцов внешней оболочки (11) изолятора емкостного делителя напряжения выше заземленного корпуса.

2. Комбинированный сухой электронный трансформатор по п.1, отличающийся тем, что чем больше радиальное расстояние от органических изолирующих слоев (8) до электрического проводника (1), тем короче длина по оси органических изолирующих слоев (8).

3. Комбинированный сухой электронный трансформатор по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит

измерительный провод (9), выходящий из конденсаторной обкладки (8а"), расположенный рядом с отводом конденсаторной обкладки (8а');

отвод провода (10), выходящий из отвода конденсаторной обкладки (8а'), при этом измерительный провод (9) и отвод провода (10) соединены с входными контактами (15, 15) электрического сигнала.

4. Комбинированный сухой электронный трансформатор по любому из пп.1 или 3, отличающийся тем, что катушка (3) без сердечника образована намоткой металлического провода на каркас из немагнитного материала.

5. Комбинированный сухой электронный трансформатор по любому из пп.1 или 3, отличающийся тем, что преобразователь (4) установлен внутри кожуха из металлического материала и содержит процессор электрических сигналов и фотоэлектрический преобразователь для преобразования электрического сигнала в оптический сигнал, а входные контакты (15, 15, 16, 16) электрического сигнала и соответствующие выходные контакты (17, 17) оптических сигналов расположены на кожухе.

6. Комбинированный сухой электронный трансформатор по любому из пп.1 или 3, отличающийся тем, что дополнительно содержит полупроводниковый переходный слой (7), прикрепленный к внешней поверхности электрического проводника (1).

7. Комбинированный сухой электронный трансформатор по п.3, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один из отводов конденсаторной обкладки (8а'), расположенный рядом с конденсаторной обкладкой (8а"), соединен параллельно с, по меньшей мере, одной соответствующей конденсаторной обкладкой на внутренней стороне.

8. Комбинированный сухой электронный трансформатор по любому из пп.1 или 3, отличающийся тем, что электрический проводник (1) содержит металлический проводящий стержень или проводящий провод (18), немагнитную металлическую трубу (19), установленную над металлическим проводящим стержнем или проводом (18), и полупроводниковый переходный слой (7), прикрепленный плотно к внешней поверхности немагнитной металлической трубы (19); электрический проводник (1) имеет I-образную или U-образную форму; один конец металлического проводящего стержня или проводящего провода (18) электрически соединен с немагнитной электрической трубой (19) посредством металлического проводящего кольца (20), а другой конец удерживается изолированно внутри немагнитной металлической трубы (19) при помощи разделяющего слоя (21) из изолирующего материала.

9. Комбинированный сухой электронный трансформатор по п.1, отличающийся тем, что зонтики (14) из силиконовой резины приклеены или установлены над поверхностью внешней оболочки (11).

10. Комбинированный сухой электронный трансформатор с органической изоляцией для вывода оптического сигнала, содержащий: электрический проводник (1); изолятор (2) емкостного делителя напряжения, состоящий из органических изолирующих слоев (8) и цилиндрических конденсаторных обкладок (8а), попеременно намотанных вокруг электрического проводника, в котором каждая цилиндрическая конденсаторная обкладка (8) выполнена из проводящего или полупроводникового материала и чем больше радиальное расстояние от органического изолирующего слоя (8) и конденсаторной обкладки (8а) до электрического проводника (1), тем меньше длина по оси органической изолирующей пластины (8) и конденсаторной обкладки (8а); органическую изолирующую внешнюю оболочку (11), плотно обернутую вокруг внешней поверхности изолятора (2) емкостного делителя напряжения; зажимы (6) проводки, каждый из которых расположен на каждом торце электрического проводника (1) соответственно; отличающийся тем, что дополнительно содержит

заземленный корпус (5), установленный над органической внешней оболочкой (11) и внутри участка, ограниченного отводом конденсаторной обкладки (8а');

преобразователь (4), расположенный внутри заземленного корпуса (5) для преобразования электрического сигнала в оптический сигнал;

входные контакты (15, 15) электрического сигнала и соответствующие выходные контакты (17, 17) оптического сигнала, расположенные на преобразователе (4);

измерительный провод (9), выходящий из конденсаторной обкладки (8а"), расположенной рядом с отводом конденсаторной обкладки (8а');

отводной провод (10), выходящий из отвода конденсаторной обкладки (8а'), в которой измерительный провод (9) и отводной провод (10) соединены с входными контактами (15, 15) электрического сигнала преобразователя (4);

зонтики (14) из силиконовой резины, расположенные на поверхности двух торцов внешней оболочки (11) изолятора емкостного делителя напряжения выше заземленного корпуса.

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к комбинированному сухому электронному трансформатору с органической изоляцией для вывода оптического сигнала, который используется для измерения тока и напряжения или запуска устройства релейной защиты на трансформаторной подстанции.

Уровень техники

Современные взаимные индукторы можно классифицировать следующим образом: 1) электромагнитные маслонаполненные трансформаторы и трансформаторы, наполненные гексафторидом серы (SF6); 2) электромагнитные сухие трансформаторы с органической изоляцией; 3) фотоэлектрические трансформаторы.

Первый электромагнитный маслонаполненный трансформатор появился более ста лет назад. В этом типе трансформаторов изоляция между первичной и вторичной обмотками трансформатора осуществляется промасленной бумагой, внешняя изоляция выполняется в виде фарфоровой проходной оболочки, вторичная обмотка - это железная обмотка сердечника, которая управляет амперметром и механизмом релейной защиты через проводник в соответствии с электрическим сигналом и сигналом напряжения, получаемым электромагнитной индукцией.

Позже был изобретен газонаполненный трансформатор с гексафторидом серы SF6, с более высокой прочностью изоляции, заменяющей масляную изоляцию, и имеющий все другие элементы такие же, как у маслонаполненных трансформаторов.

Оба типа взаимных индукторов в различной степени имеют проблемы, связанные с протечкой, загрязнением окружающей среды, большим объемом работ по содержанию и техническому обслуживанию, относительно высокой частоте отказов, большими размерами и т.д.

Недавно в Китае был разработан сухой трансформатор тока с органической изоляцией, в частности полезная модель ZL99201400.X "Новый сухой трансформатор тока высокого напряжения" от 10.02.1999, являясь электромагнитным взаимным индуктором, сухой трансформатор тока с органической изоляцией содержит органическую изолирующую пленку в качестве изолирующего материала и устройство емкостного делителя напряжения в качестве изолирующей конструкции. Этот тип сухого трансформатора тока с органической изоляцией не имеет масла, фарфора, невзрывоопасен, непожароопасен, нет опасности возникновения пробоя, вызванного загрязнениями, компактный, легкий, почти не требует ухода и техобслуживания, имеет высокую надежность и безопасность. Однако все электромагнитные взаимные индукторы имеют следующие проблемы: 1) каждый из взаимных индукторов снабжен множеством вторичных обмоток, имеющих различные функции в соответствии с требованиями пользователя; емкость железного сердечника является относительно большой, иногда нужно разрывать магнитную цепь, чтобы точно и быстро реагировать на сигналы и предупреждать искажение и запаздывание, возникающее из-за насыщения железного сердечника; сопротивление проводки вторичной цепи ведет к потреблению большого количества электроэнергии; 3) в процессе прохождения сигнал легко попадает под влияние электромагнитных помех и т.д.

Недавно появились и используются 500 кВ фотоэлектронные взаимные индукторы, производимые, например, фирмой АВВ. Для фотоэлектрических взаимных индукторов существуют сенсоры, коллекторы, одиночные процессоры, преобразователь постоянного/переменного тока и фотоэлектрические преобразователи так же как и лазерная приемная часть, трансформаторная часть и источник питания для обеспечения энергией вышеупомянутых устройств, расположенных на стороне высокого напряжения. Преобразователь преобразует электрический сигнал высокого напряжения в оптический сигнал, а оптический сигнал передается со стороны высокого напряжения на сторону низкого напряжения по оптическому волокну и затем преобразуется в электрический сигнал фотоэлектрическим преобразователем для управления амперметром и механизмом реле защиты. Предпосылкой для развития и использования фотоэлектрического взаимного индуктора явилось то, что в последние годы амперметры стали электронными, а механизмы реле защиты были усовершенствованы до основанных на микропроцессорах, которые потребляют мало энергии. Однако у упомянутых выше традиционных фотоэлектрических взаимных индукторов остались следующие проблемы: 1) электрические цепи, такие как датчики и преобразователи, расположенные на стороне высокого напряжения, не достаточно устойчивы из-за помех, обусловленных окружающей средой; 2) источник питания для снабжения их мощностью - это одна из проблем в конструкции системы; в последние годы в качестве источника питания обычно используется лазер, передающий питание на сторону высокого напряжения по оптическому волокну, затем преобразуя его в электрическую энергию для использования в электрических цепях, однако и здесь остаются некоторые технические трудности, такие как поддержание тока в цепи и контроль температуры цепи полупроводникового лазера; 3) несмотря на то, что оптическое волокно имеет хорошую изоляцию, поскольку именно оно несет всю нагрузку высокого напряжения, остается потребность в дополнительных средствах, обеспечивающих высокую изоляцию; обычно оптическое волокно располагается внутри маслонаполненных или газонаполненных фарфоровых проходных изоляторов, что косвенно ослабляет изоляцию благодаря маслонаполненной или газонаполненной конструкции, и, соответственно, элементы изоляции высокого напряжения становятся элементами фотоэлектрического трансформатора, и цепи, что часто приводит к отказу оборудования.

Сущность изобретения

Технической задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков традиционных фотоэлектрических взаимных индукторов путем создания комбинированного сухого электронного трансформатора с органической изоляцией для вывода оптического сигнала, в котором катушка без сердечника в качестве датчика тока имеет нулевой потенциал, конденсатор в качестве датчика напряжения имеет низкий потенциал, а преобразователь для преобразования электрического сигнала в оптический пульсирующий сигнал имеет нулевой потенциал.

Комбинированный сухой электронный трансформатор с органической изоляцией для вывода оптического сигнала, согласно настоящему изобретению содержит электрический проводник; изолятор емкостного делителя напряжений, состоящий из слоев органической изоляции и цилиндрических конденсаторных обкладок, попеременно намотанных вокруг электрического проводника, в котором каждая цилиндрическая конденсаторная обкладка выполнена из проводящего или полупроводникового материала и чем длиннее радиальное расстояние от конденсаторной обкладки до электрического проводника, тем короче осевая длина конденсаторной обкладки; внешняя поверхность изолятора емкостного делителя напряжения плотно обернута изолирующей органической внешней оболочкой; на каждом конце электрического провода соответствующим образом расположены зажимы проводов, заземленный кожух установлен над внешней поверхностью наружной оболочки с органической изоляцией и расположен внутри секции, определенной отводом конденсаторной обкладки; катушка без сердечника и преобразователь расположены внутри заземленного кожуха, в котором катушка без сердечника установлена над изолятором емкостного делителя напряжения, а преобразователь используется для преобразования электрического сигнала в оптический после обработки; входные контакты электрического сигнала и соответствующие выходные контакты оптического сигнала расположены на преобразователе, в котором входные контакты электрического сигнала на преобразователе соединены с соответствующими проводами на обоих концах катушки без сердечника, а зонтики из силиконовой резины расположены на двух торцах поверхности внешней оболочки изолятора емкостного делителя напряжения над заземленным кожухом.

Другой комбинированный сухой электронный трансформатор с органической изоляцией для вывода оптических сигналов в соответствии с настоящим изобретением содержит электрический проводник; изолятор емкостного делителя напряжения, состоящий из органических изолирующих слоев и цилиндрических конденсаторных обкладок, попеременно намотанных вокруг электрического проводника, в котором каждая цилиндрическая конденсаторная обкладка выполнена из проводящего или полупроводникового материала, и чем длиннее радиальные расстояния от органических изолирующих слоев и конденсаторных обкладок до электрического проводника, тем короче осевые длины органических изолирующих слоев и конденсаторных обкладок; органическая изолирующая внешняя оболочка плотно обернута вокруг внешней поверхности изолятора емкостного делителя напряжения; на каждом конце электрического проводника соответствующим образом расположены зажимы проводов; заземленный кожух установлен снаружи органической изолирующей внешней оболочки и расположен внутри зоны, определяемой отводом конденсаторной обкладки; преобразователь для преобразования электрического сигнала в оптический расположен внутри заземленного кожуха; входные контакты электрического сигнала и соответствующие выходные контакты оптического сигнала расположены на преобразователе; измерительный провод, выходящий из конденсаторной обкладки, соседней с отводом из конденсаторной обкладки; отводной провод, выходящий из отвода конденсаторной обкладки, причем измерительный провод и отводной провод соединены соответственно с входными контактами электрического сигнала преобразователя, и зонтики из силиконовой резины, расположенные на внешней оболочке изолятора емкостного делителя напряжения, на поверхности его двух концов выше заземленного кожуха.

Вышеописанный комбинированный изолированный органикой сухой электронный трансформатор для вывода оптического сигнала в соответствии с настоящим изобретением имеет такую конструкцию, в которой изолятор емкостного делителя напряжения органически изолированного сухого трансформатора действует как основная изоляция, выдерживая полностью все высокое напряжение. Катушка без сердечника наматывается с внешней стороны отвода конденсаторной обкладки изолятора емкостного делителя напряжения в случае измерения тока; или, используя принцип емкостного делителя напряжения, сигнал низкого напряжения снимается с конденсаторной обкладки смежной с отводом конденсаторной обкладки изолятора емкостного делителя напряжения для измерения напряжения. Затем полученный сигнал тока или сигнал напряжения входит в преобразователь, который преобразует электрический сигнал в оптический. Оптический сигнал, выходящий из преобразователя, может быть передан на пульт дистанционного управления по оптическому волокну, а затем снова преобразован в электрический сигнал для управления амперметром и реле механизма защиты, в соответствии с принципиальной диаграммой, изображенной на фиг.3.

По сравнению с традиционными фотоэлектрическими взаимными индукторами, комбинированный сухой электронный трансформатор с органической изоляцией для вывода оптического сигнала по настоящему изобретению имеет следующие преимущества.

1. Изолятор емкостного делителя напряжения, который несет полностью все высокое напряжение, катушка без сердечника для измерения тока, входные контакты сигналов напряжения для измерения напряжения и преобразователь - все это расположено внутри заземленного корпуса. Таким образом, решено множество серьезных проблем, вызываемых этими датчиками, преобразователями и энергоснабжающей частью источника питания высокого напряжения в традиционном фотоэлектрическом преобразователе. В то же время, несомненно, решена проблема энергоснабжения преобразователя, то есть нет необходимости посылать электроэнергию на сторону высокого напряжения лазером через оптическое волокно, используя затем сложные устройства, такие как часть, принимающая лазерный луч, преобразующая часть, энергоснабжающая часть и т.д., которые действуют под высоким напряжением. Вместо этого энергоснабжение преобразователя может осуществляться от источника постоянного или переменного тока. Благодаря тому, что передача сигнала по оптическому волокну от высокого напряжения к низкому заменена передачей сигнала по оптическому волокну от низкого напряжения к высокому решены различные сложные проблемы, такие как необходимость изоляции высокого напряжения для оптического волокна в фотоэлектрических трансформаторах для выдерживания высокого напряжения.

2. Для комбинированного сухого электронного трансформатора с органической изоляцией не нужно масло, фарфоровая изоляция, SF6. Он непожароопасен, невзрывоопасен и не может взорваться от воздействия внешних условий. Уменьшено время технического обслуживания, и увеличилась безопасность и надежность.

3. Катушка без сердечника - это катушка с воздушным сердечником. Это не сказывается на погрешностях измерения, вызванных пропиткой железного сердечника как в электромагнитных взаимных индукторах, поэтому ток, не важно большой или слабый, всегда может быть определен правильно, и для управления амперметром или механизмом реле защиты нужна только одна катушка без сердечника, так что одновременно снижается потребление энергии, вызванное передачей сигналов через электрические провода.

4. Преобразование сигнала напряжения, снятого с конденсаторной обкладки, расположенной с отводом конденсаторной обкладки в изоляторе емкостного делителя напряжения, в оптический сигнал для передачи может преодолеть дефект перенапряжения из-за ферромагнитного резонанса в электрической системе питания, вызываемый электромагнитными трансформаторами напряжения, и может также преодолеть недостатки ферромагнитного резонанса в низковольтных петлях емкостных трансформаторов напряжения.

5. Оптический сигнал низкого напряжения не чувствителен к электромагнитным помехам передачи, поэтому результат измерения амперметра более точен, и действие управляющего механизма релейной защиты более надежно.

Краткое описание чертежей

В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов воплощения со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых

Фиг.1 изображает частичный поперечный разрез комбинированного сухого электронного трансформатора с органической изоляцией, в котором электрический проводник имеет I-образное сечение, согласно изобретению;

Фиг.2 - схема другого варианта воплощения комбинированного сухого электронного трансформатора с органической изоляцией для вывода оптических сигналов, в котором электрический проводник имеет U-образное сечение, согласно изобретению;

Фиг.3 - принципиальная схема комбинированного сухого электронного трансформатора с органической изоляцией для вывода оптических сигналов управляющим амперметром и устройством релейной защиты после соединения с оптическим волокном согласно изобретению;

Фиг.4 - продольный разрез электрического проводника согласно изобретению.

Подробное описание предпочтительных вариантов воплощения изобретения

Комбинированный сухой электронный трансформатор с органической изоляцией для вывода оптических сигналов в соответствии с настоящим изобретением содержит электрический проводник 1 (фиг.1, 2) и изолятор емкостного делителя напряжения 2, состоящий из органических изолирующих слоев 8, таких как политетрафторэтиленовые пленки, и цилиндрических емкостных обкладок 8а, попеременно намотанных вокруг электрического проводника, в котором каждая цилиндрическая емкостная обкладка 8а образуется из проводящего или полупроводникового материала, такого как алюминиевая фольга. Как показано на фиг.1, чем длиннее радиальные расстояния от слоя органической изоляции 8 и конденсаторной обкладки 8а до электрического проводника 1, тем короче осевые длины слоев органической изоляции 8 и конденсаторных обкладок 8а. Изолированный органическим веществом внешний кожух 11 плотно обернут вокруг внешней поверхности изолятора емкостного делителя напряжения 2. На каждом конце электрического проводника 1 устанавливается зажим проводки 6 (на фиг.1 показан только один зажим проводки) для удобного присоединения взаимного индуктора к определяемой линии, такой как линия трансформаторной подстанции. Заземленный корпус 5 из металлического материала устанавливается над внешней стороной изолированного органикой внешнего кожуха 11 и размещается в секции, ограниченной отводом от конденсаторной обкладки 8а'. Отвод конденсаторной обкладки 8а' заземлен во время эксплуатации. Катушка без сердечника 3, установленная над изолятором емкостного делителя напряжения 2, расположена внутри заземленного корпуса 5. Катушка без сердечника 3 образуется наматыванием металлической проволоки вокруг рамки, выполненной из немагнитного материала. Преобразователь 4 также располагается внутри заземленного корпуса 5 для преобразования электрического сигнала в оптический пульсирующий сигнал после обработки. Преобразователь 4, установленный внутри кожуха из металлического материала (не показан), содержит процессор электрического сигнала и фотоэлектрический преобразователь. Процессор электрического сигнала собирает, обрабатывает и преобразует электрический сигнал из переменного в постоянный. Фотоэлектрический преобразователь преобразует электрический сигнал в оптический сигнал. Процессор электрического сигнала и фотоэлектрический преобразователь хорошо известны, поэтому их подробное описание опущено. Входные контакты 16, 16 сигнала тока и соответствующие выходные выводы 17, 17 оптического пульсирующего сигнала преобразователя 4 расположены на кожухе. Два провода 12, 13 на торцах катушки без сердечника соединяются соответствующим образом с выводами 16, 16 входного сигнала тока преобразователя 4. Зонтик из силиконовой резины 14 приклеивается к или устанавливается над поверхностью двух торцов внешнего кожуха 11 изолятора емкостного делителя напряжения выше заземленного корпуса. Так формируется комбинированный сухой трансформатор тока с органической изоляцией для вывода оптических сигналов.

Из изображений на фиг.1 и 2 видно, что входные выводы 15, 15 сигнала напряжения также расположены на кожухе преобразователя 4. Измерительный провод 9 выходит из конденсаторной обкладки 8а', расположенной рядом с отводом конденсаторной обкладки 8а', в то же самое время отводной провод 10 выведен из отвода конденсаторной обкладки 8а'. Измерительный провод 9 и отводной провод 10 соответствующим образом присоединены к входным выводам 15, 15 сигнала напряжения. Так формируется комбинированный сухой электронный трансформатор с органической изоляцией для вывода оптических сигналов с трансформаторами тока и напряжения, интегрированными в него.

Специалисту в данной области техники понятно, что если электрический проводник имеет I-образную форму (фиг.1), есть возможность образовать комбинированный сухой электронный изолятор с органической изоляцией для вывода оптических сигналов, объединяя три вида электрических приборов, т.е. проходного изолятора, трансформатора тока и трансформатора напряжения, или образовать комбинированный сухой электронный трансформатор с органической изоляцией, объединяющий два электрических прибора, т.е. проходного изолятор и преобразователь тока, и, если электрический проводник выполнен U-образно (фиг.2), возможно образовать комбинированный сухой электронный трансформатор с органической изоляцией для вывода оптических сигналов, объединяющий два электрических прибора, т.е. трансформатора тока и трансформатора напряжения или только трансформатора тока, чтобы уменьшить занимаемую площадь и снизить затраты на оборудование и общие конструкционные затраты на весь проект.

Электрический проводник 1 (фиг.1) может быть образован из металлического проводящего стержня или металлической проводящей трубки с прикрепленным к внешней поверхности полупроводниковым переходным слоем 7 (таким как обогащенная углеродом этиленпропиленовая резиновая полупроводниковая липкая лента), чтобы далее улучшить электрическое поле и снизить напряжение.

На фиг.4 представлен альтернативный вариант воплощения, где электрический проводник 1 содержит металлический проводящий стержень или проводящий провод 18, немагнитную металлическую трубу 19 (например, нержавеющую стальную трубу), установленную над металлическим проводящим стержнем или проводом 18, и полупроводниковый переходный слой 7, плотно прикрепленный к внешней поверхности немагнитной металлической трубы 19 через металлическое проводящее кольцо 20, а другой конец может поддерживаться изолированно внутри немагнитной металлической трубы через разделительную оплетку 21, выполненную из изолирующего материала. Поскольку электрический проводник 1 играет также роль каркаса изделия, устойчивость изделия целиком может быть улучшена при использовании указанной конструкции электрического проводника.

Как показано на фиг.1, отвод конденсаторной обкладки 8а' и расположенная рядом конденсаторная обкладка 8а" изолятора емкостного делителя напряжения 2 соединяются параллельно с другой соответствующей конденсаторной обкладкой на внутренней стороне таким образом, что улучшают емкость нижнего низковольтного конденсатора С2 и уменьшают разделенное напряжение.

Как альтернативный вариант реализации сухой трансформатор напряжения для вывода оптического сигнала формируется без катушки без сердечника 3, расположенной на заземленном корпусе 5. Такой сухой трансформатор напряжения содержит электрический проводник 1, изолятор емкостного делителя напряжения 2, состоящий из органических изолирующих слоев 8 и цилиндрических конденсаторных обкладок 8а, попеременно намотанных вокруг электрического проводника, в котором каждая цилиндрическая обкладка 8а выполнена из проводящих или полупроводниковых материалов, и чем больше расстояние от органического изолирующего слоя 8 и конденсаторной обкладки 8а до электрического проводника 1, тем короче осевая длина органического изолирующего слоя 8 и конденсаторной обкладки 8а. Внешняя поверхность изолятора емкостного делителя напряжения 2 плотно обернута органической изоляцией внешнего кожуха 11. На каждом конце электрического проводника 1 расположены зажимы проводки 6. Заземленный корпус 5 установлен над органической изоляцией внешнего кожуха 11 и расположен в зоне, ограниченной отводом конденсаторной обкладки 8а'. Преобразователь 4 установлен внутри кожуха из металла (не показан), расположенного внутри заземленного корпуса 5, для преобразования электрического сигнала в оптический. Входные контакты 15, 15 сигнала напряжения и соответствующие выходные контакты 17, 17 оптического сигнала расположены на кожухе. Измерительный провод 9 идет от конденсаторной обкладки 8а", расположенной рядом с отводом конденсаторной обкладки 8а'. Отводной провод 10 идет от конденсаторной обкладки 8а', в которой измерительный провод 9 и отводной провод 10 соединены с соответствующими входными контактами 15, 15 сигнала напряжения преобразователя 4, а силиконовые резиновые зонты 14 расположены на поверхности двух торцов внешнего кожуха 11 изолятора емкостного делителя напряжения выше заземленного корпуса.

Некоторые специфические примеры изготовления комбинированного сухого электронного трансформатора для вывода оптических сигналов в соответствии с настоящим изобретением предоставлены ниже.

Пример 1

Комбинированный сухой электронный трансформатор (фиг.1) с органической изоляцией с номинальным напряжением 110 кВ, номинальным током 1200 А и I-образной формой проводящей проволоки может быть использован как проходной изолятор для измерения тока, напряжения и реле защиты одновременно. При изготовлении преобразователя выполняются следующие шаги:

а) используют медный стержень диаметром 30 мм в качестве проводящего прутка;

б) подбирают длину заземленного корпуса около 1 метра и длину проводящего прутка 1 около 3,5 метров, поскольку номинальное напряжение 110 кВ требует воздушного зазора в 1 мм;

в) наматывают слой науглероженной этиленпропиленовой резиновой полупроводниковой липкой ленты 7 вокруг токопроводящего стержня 1;

г) первоначально наматывают первый слой политетрафторэтиленовой изолирующей ленты 8, покрытой силиконовой смазкой, вокруг внешней поверхности полупроводниковой липкой ленты 7; затем плотно размещают первый слой конденсаторной обкладки 8а с использованием алюминиевой фольги длиной 3 м; повторно наматывают изолирующую ленту на внешнюю поверхность конденсаторной обкладки 8а и повторяют вышеописанный процесс до тех пор, пока не будут получены 17-й и 18-й слои конденсаторной обкладки с проводящими кусочками алюминиевой фольги в обоих слоях, при этом 18-й слой является резервным. При образовании 19-го слоя конденсаторной обкладки, соединяющего 17-й слой конденсаторной обкладки параллельно через запасные проводящие кусочки алюминиевой фольги с 19-м слоем конденсаторной обкладки 8а", осуществляют плотное впрессовывание металлического провода диаметром 2,5 мм ² с изолирующей оплеткой в 19 слой конденсаторной обкладки 8а" с использованием пружинного кольца. Каждый слой изолирующей ленты 8 имеет толщину около 1,5 мм. Длина каждого слоя конденсаторной обкладки уменьшается приблизительно на 50 мм относительно предыдущего слоя, а металлический провод используется как мерный провод 9;

д) продолжают наматывание 20 слоя (т.е. последнего слоя) конденсаторной обкладки и соединяют 18 слой конденсаторной обкладки через запасные токопроводящие кусочки алюминиевой фольги с 20 слоем конденсаторной обкладки 8а', параллельно плотно впрессовывая металлический провод диаметром 2,5 мм² с изолирующей оплеткой в 20 слой конденсаторной обкладки, при этом используют пружинное кольцо, в котором металлический провод используется как отводящий провод 10;

е) усаживают термоусаживаемую трубку 11 на всем изоляторе емкостного делителя напряжения 2, выставляют мерный провод 9 и отводящий провод 10 из термоусаживаемой трубки в средней части изолятора емкостного делителя напряжения;

ж) устанавливают катушку без сердечника 3 и преобразователя 4 в заземленный корпус 5; соединяют провода 12, 13, выходящие из двух торцов катушки без сердечника, с входными контактами 16, 16 сигнала тока преобразователя 4;

з) устанавливают заземленный корпус 5 над внешней поверхностью термоусаживаемой трубки 11 изолятора емкостного делителя напряжения 2 (часть, ограниченная отводом конденсаторной обкладки 8а') и фиксируют заземленный корпус 5 к изолятору емкостного делителя напряжения 2;

и) соединяют измерительный провод 9 и отводной провод 10 с входными контактами 15, 15 напряжения преобразователя 4;

к) цельные силиконовые резиновые зонтики располагают на поверхности двух торцов внешнего кожуха 11 изолятора емкостного делителя напряжения выше заземленного корпуса 5.

Пример 2

Комбинированный сухой электронный трансформатор (фиг.2) с органической изоляцией для вывода оптических сигналов с номинальным напряжением 110 кВ, номинальным током 1200 А и U-образной конструкцией токопроводящего стержня может быть использован для измерения тока, напряжения и как реле защиты одновременно. Для изготовления трансформатора проводят следующие этапы:

а) подбирают медный стержень диаметром 30 мм в качестве проводящего стержня 1, сгибают стержень с образованием U-образной формы;

б) подбирают длину около 1,5 м проводящего стержня U-образной формы в заземляющем кожухе и длину токопроводящего стержня в 4 метра, поскольку номинальное напряжение в 110 кВ требует воздушной прослойки в 1 м;

в) повторяют этапы (в)-(ж) из первого примера;

г) устанавливают заземленный корпус 5 над термоусаживаемой трубкой изолятора емкостного делителя напряжения 2 (часть ограничивается отводом конденсаторной обкладки 8а') и фиксируют заземленный корпус на изоляторе емкостного делителя напряжения 2;

д) повторяют этапы (и)-(к) первого примера.

Пример 3

Комбинированный сухой трансформатор напряжения (фиг.1, 2) с органической изоляцией для вывода оптических сигналов с номинальным напряжением 110 кВ, номинальным током 1200 А и токопроводящим стержнем I-образной или U-образной формы используют только для измерения напряжения и в качестве реле защиты. Для этого выполняют следующие этапы:

а) используют медный пруток сечением 30 мм, из которого получают I-образную или U-образную форму;

б) выбирают длину токопроводящего стержня 1 в 4 метра, если используется токопроводящий стержень 1 U-образной формы, так как номинальное напряжение 110 кВ требует воздушный зазор в 1м;

в) повторяют этапы (в)-(е) из первого примера;

г) устанавливают преобразователь 4 внутрь заземленного корпуса 5;

д) устанавливают заземленный корпус 5 над (если токопроводящий стержень I-образной формы) или на (если токопроводящий стержень U-образной формы) внешнюю поверхность термоусаживаемой трубки 11 изолятора емкостного делителя напряжения 2 (часть определяется отводом конденсаторной обкладки 8а'), и устанавливают заземленный корпус 5 на изолятор емкостного делителя напряжения 2;

е) соединяют измерительный провод 9 и отводной провод 10 с входными контактами 15, 15 напряжения преобразователя 4;

ж) цельные зонтики из силиконовой резины располагают на поверхности двух концов выше заземленного корпуса 5 внешней оболочки 11 изолятора емкостного делителя напряжения.

Пример 4

Комбинированный сухой трансформатор тока (фиг.1, 2) с органической изоляцией для вывода оптических сигналов с номинальным напряжением 110 кВ номинальным током 1200 А и токопроводящим стержнем I-образной или U-образной формы используют только измерения тока и реле защиты. Для этого осуществляют следующие шаги:

а) используют медный стержень диаметром 30 мм в качестве токопроводящего стержня 1, из которого получают I-образную или U-образную форму;

б) выбирают длину медного стержня в 4 метра, если используется U-образная форма токопроводящего стержня, так как номинальное напряжение 110 кВ требует воздушный зазор в 1 метр;

в) повторяют пункт (в) из первого примера;

г) наматывают сначала первый слой изолирующей ленты 8 вокруг внешней поверхности полупроводящей липкой ленты 7; затем плотно размещают первый слой конденсаторной обкладки 8а, используя алюминиевую фольгу длиной 3 метра. Повторно наматывают изолирующую ленту на внешнюю поверхность конденсаторной обкладки 8а, продолжая этот процесс до тех пор, пока не будет получен 20 слой конденсаторной обкладки. При этом плотно вдавливают металлический провод диаметром 2,5 мм² с изолирующей оплеткой в 20-й слой изолирующей ленты 8а', используя пружинное кольцо, в котором каждый слой изолирующей ленты имеет толщину 1,5 мм. Длину каждого следующего слоя уменьшают на 50 мм и металлическую проволоку используют как отводной провод 10;

д) усаживают термоусаживаемую трубку 11 на весь изолятор емкостного делителя напряжения 2, выставляя отводной провод 10 из термоусаживаемой трубки в средней части изолятора емкостного делителя напряжения;

е) повторяют этап (ж) из первого примера;

ж) устанавливают заземленный корпус 5 над (если токопроводящий стержень имеет I-образную форму) или на (если токопроводящий стержень имеет U-образную форму) внешней поверхности термоусаживаемой трубки 11 изолятора емкостного делителя напряжения 2 (часть определяется отводом конденсаторной обкладки 8а') и фиксируют заземленный корпус 5 к изолятору емкостного делителя напряжения 2;

з) цельные зонтики из силиконовой резины располагают на поверхности двух торцов выше заземленного корпуса 5 внешнего кожуха 11 изолятора емкостного делителя напряжения.

Вышеописанные варианты и специальные примеры даны только для иллюстрации и понимания изобретения, они не ограничивают настоящего изобретения. Границы настоящего изобретения определены формулой изобретения.