Камера для пропитки маслом остова высоковольтного ввода с бумажной изоляцией
Полезная модель относится к электротехнике, а именно к вводам в трансформаторы и другие аппараты высокого напряжения. Камера для пропитки маслом остова высоковольтного ввода с бумажной изоляцией выполнена в виде цилиндра с крышкой и днищем. На камере имеются технологические отверстия для вакуумирования изоляции, подачи масла в остов и создания в ней давления масла.
Поверх изоляции остов снабжен оболочкой из пористого материала. В качестве такого материала выбрана бумага марки КВУ.
Вакуумирование бумажной изоляции через торцы изоляции остова и оболочку позволяет уменьшить содержание в ней воздуха, что должно привести к повышению электрических характеристик ввода.
Для контроля за процессом пропитки изоляции остова маслом на цилиндре камеры установлены указатели уровня масла, а на крышке - смотровое стекло.
Полезная модель относится к электротехнике, а именно к вводам в трансформаторы и другие аппараты высокого напряжения.
"У маслонаполненных вводов вначале сушится изолированный бумагой сердечник. Затем его собирают с фарфоровыми изоляторами и производят окончательное вакуумирование и заливку трансформаторным маслом."/ М.А.Грейсух, Г.С.Кучинский, Д.А.Каплан, Г.Т.Мессерман, "Бумажно-масляная изоляция в высоковольтных конструкциях", Госэнергоиздат, Москва-Ленинград, 1963, стр. 87 /.
Таким образом, камерой для пропитки остова маслом является сам ввод. Под вакуумом масло поступает в нижнюю часть ввода, в полость, образованную внутренней поверхностью изолятора и поверхностью остова. Проникновение масла из этой полости в изоляцию зависит от гидравлического сопротивления изоляции, а также от перепада давления снаружи и внутри изоляции.
Проникновение масла внутрь изоляции отстает от заполнения маслом полости изолятора.
При достижении маслом верха изолятора закрывается верхний торец изоляции остова и с этого момента заканчивается процесс вакуумирования изоляции. Оставшийся воздух в изоляции оказывается запертым.
Если количество воздуха в изоляции незначительно, то он растворится в дегазированном масле. При большом количестве воздуха в изоляции он не сможет раствориться в масле и останется в изоляции в виде включений.
В обоих случаях произойдет снижение электрической прочности изоляции.
Известно другое решение вопроса пропитки остова высоковольтного ввода с бумажной изоляцией.
Это камера для пропитки смолой остова высоковольтного ввода с бумажной изоляцией, выполненная в виде цилиндра с крышкой и днищем, в котором размещен остов ввода в герметичной оболочке из полимерных лент с клеящим покрытием. Камера имеет технологические отверстия для
подачи смолы, вакуумирования и создания избыточного давления внутри камеры./Патент на полезную модель №47570 "Камера для пропитки смолой остова высоковольтного ввода с бумажной изоляцией"/.
Данное техническое решение является наиболее близким к предлагаемому по совокупности признаков.
Герметичная оболочка, наложенная на поверхность остова, способствует качественной пропитке смолой бумажной изоляции и препятствует вытеканию смолы из остова в полость камеры.
Однако известная конструкция камеры не может быть применена для пропитки маслом остова высоковольтного ввода с бумажной изоляцией.
Если вакуумирование остова высоковольтного ввода до начала его пропитки смолой производится через оба торца остова, то с началом пропитки вакуумирование остова в течение всего процесса пропитки осуществляется только через верхний торец остова.
С повышением напряжения высоковольтных вводов увеличивается их длина, а следовательно, и длина их остовов. Если длина остова ввода на напряжение 110 кВ составляет порядка 1,5 метра, то длина остова ввода на напряжение 1100 кВ - порядка 10 метров.
При таких размерах остова высоковольтного ввода, вакуумируя его только через верхний торец, нельзя достичь необходимого остаточного давления воздуха во всем объеме изоляции остова.
Для остова большой длины при вертикальном расположении камеры затрудняется ее обслуживание.
Поставленная задача настоящей полезной модели состояла в разработке конструкции камеры для пропитки маслом остова высоковольтного ввода с бумажной изоляцией с целью повышения электрических характеристик ввода за счет более качественного вакуумирования изоляции и ее пропитки.
Технический результат достигается тем, что в камере для пропитки маслом остова высоковольтного ввода с бумажной изоляцией, выполненной в виде цилиндра с крышкой и днищем, размещен остов, снабженный оболочкой из пористого материала. Камера имеет технологические
отверстия для подачи масла в остов, вакуумирования и создания в ней давления масла. Камера, расположенная вертикально или наклонно, имеет на цилиндре указатели уровня масла, а на крышке - смотровое стекло.
В качестве пористого материала для оболочки выбрана уплотненная бумага марки КВУ по ГОСТ 645-59.
Вертикальное или наклонное расположение камеры при пропитке остова зависит от длины остова. При больших длинах остовов камеру следует устанавливать наклонно, под углом I5-20° по отношению к поверхности земли.
Протекание масла сквозь изоляцию можно уподобить фильтрации через пористую среду.
Применительно к бумажно-масляной изоляции основной закон фильтрации - закон Дарси - можно представить в следующем виде: 
, см3/мин
где W - количество масла, протекшего через изоляцию
в единицу времени,
Р - перепад давления на изоляции, МПа,
R
- гидравлическое сопротивление изоляции протеканию масла, учитывающее не только структуру изоляции, но и вязкостные свойства масла, МПа. мин/см3.
Гидравлическое сопротивление изоляции протеканию масла в продольном и радиальном направлении 
и 
могут быть представлены в виде следующих уравнений
:
где 
и 
- удельные гидравлические сопротивления изоляции протеканию масла в продольном и радиальном направлениях.
Эти коэффициенты учитывают структуру изоляции, плотность ее, а также и вязкость масла, МПа. мин/ см2.
L - длина изоляции, см. S - сечение изоляции, см2, D 1 и D2 - диаметры изоляции, см.
=0,0065 МПа. мин/см2 - для рулона шириной 300 мм из бумаги КВ-120 /воздухопроницаемость 20,0 см 3/мин, усилие при наитке 44I Н/, пропитанной маслом МН-4.
=2130 МПа. мин/cм2 - для рулона из бумаги КВУ-080 /воздухопроницаемость - 10 см3 /мин,
усилие при намотке 44I Н /.
Протекание масла в продольном направлении /вдоль слоев/ превышает протекание в радиальном направлении в тысячи раз. /Ю.Ф.Тележников, "Исследование протекания масла через изоляцию муфт маслонаполненного кабеля",Труды ВНИИКП, выпуск 19,"Энергия",Москва, 1976, стр. 112 /.
Расчеты протекания масла через изоляцию остова из неуплотненной бумаги марки KB вдоль слоев и протекания масла через оболочку из бумаги КВУ в радиальном направлении показывают, что проникновение масла через оболочку в полость камеры значительно отстает от пропитки остова. Это позволит производить вакуумирование изоляции как через верхний торец остова, так и через поверхность пористой оболочки.
На фиг.1 представлена камера для пропитки маслом остова высоковольтного ввода с бумажной изоляцией в разрезе.
Камера выполнена в виде цилиндра 1 с крышкой 2 и днищем 3. Внутри размещен остов ввода 4 с пористой оболочкой 5 из уплотненной бумаги марки КВУ.
Камера имеет технологические отверстия для подачи масла в остов 6, создания давления масла в камере 7, вакуумирования 8, а также указатели уровня масла 9 на цилиндре 1 и смотровое стекло 10 на крышке 2.
Предварительно высушенный остов с пористой оболочкой устанавливают в камеру. Перед пропиткой маслом изоляция остова вакуумируется через отверстия 8 и 6. Вакуумирование изоляции происходит через торцы остова и оболочку. Перед началом пропитки вакуумирование через нижний торец остова прекращают. При определенном давлении масло поступает в остов через отверстие 6.
По мере продвижения масла внутри остова вдоль слоев изоляции растет гидравлическое сопротивление протеканию масла, вследствие чего при пропитке необходимо постепенно повышать давление масла.
Наибольшее давление масла в остове будет в его нижней части в конце процесса пропитки.
С увеличением давления в изоляции остова растет и протекание масла через пористую оболочку в полость камеры. Заполнение этой
полости маслом отстает от пропитки остова, поэтому вакуумирование непропитанной части остова будет продолжаться в течение всего процесса пропитки,
Контроль за протеканием масла через оболочку 5 осуществляется с помощью указателей уровня масла 9, а контроль за пропиткой остова - через смотровое стекло 10 на крышке 2.
По окончании пропитки остова заполнение полости камеры маслом производится через отверстие 7. Через это же отверстие создается определенное давление масла.
Предлагаемая конструкция камеры для пропитки маслом остова высоковольтного ввода с бумажной изоляцией позволит за счет лучшего вакуумирования изоляции и более качественной ее пропитки маслом получить вводы с высокими электрическими характеристиками.
1. Камера для пропитки маслом остова высоковольтного ввода с бумажной изоляцией, выполненная в виде цилиндра с крышкой и днищем, в котором размещен остов ввода в оболочке, и имеющая технологические отверстия для подачи масла в остов, вакуумирования и создания в ней давления масла, отличающаяся тем, что остов снабжен оболочкой, выполненной из пористого материала, а сама камера, расположенная вертикально или наклонно, имеет на цилиндре указатели уровня масла, а на крышке - смотровое стекло.
2. Камера по п.1, отличающаяся тем, что в качестве материала оболочки выбрана уплотненная бумага марки КВУ.
