Файл: Туровский Я. Техническая электродинамика.pdf

где п — число листов трансформаторной стали, /С=1,3ч- 1,5 — коэффициент запаса, учитывающий нелинейность материала.

Нижний предел применимости (4-11а) и числа листов определяется наименьшей допустимой толщиной экрана,

ординаты вправо так, как будто каждая из абсцисс умно­ жена на 3. Изменение насыщения вызывает значитель­ ный разброс значений коэффициентов /?м .л, но большин­

/ш = 226 000 А, 6'=0,129 м, Ад = 1,79 м.

Следует выбрать толщину листовых магнитных экранов, выпол­

в баке, например 12%, и, принимая среднее значение Х=1,4, находим число листов:

п = 2 (^9-1,4/0,12—4,4 — 2,1) =5= 15 листов.

Таким образом экран следует сделать из 15 листов, что дает толщину около 6—8 мм.

190

Экраны, выполненные из узких полос трансформа­ торной стали и установленные к поверхности бака реб­

ставляющей магнитного потока, направленной вдоль пе­ риметра бака.

В сверхмощных трансформаторах и автотрансформа­ торах поток рассеяния соизмерим по значению с глав­ ным потоком несколько меньших, но тоже крупных трансформаторов, и путям его замыкания следует уде­

Электромагнитные экраны выполняют в виде медных или алюминиевых листов и решеток, накладываемых на вну­ тренние поверхности бака. Чтобы электромагнитный экран выполнял свою задачу, он должен быть экраном, замкнутым для поля рассеяния (§ 4-1). Так как вихре­ вые токи, ппотекающие на внутренней поверхности бака, замыкаются также в вертикальном направлении, обра­ зуя петли, допустимо выполнение разрывов в экране, на­ пример, с целью обхода углублений в баке, в которых помещается переключатель напряжений (полезно края экрана соединить между собой или с баком).

Потери на единицу поверхности, покоытой экраном, можно рассчитывать с некоторым приближением с по­ мощью (4-39). Так как при толщинах экрана, больших 10 мм, потери практически не зависят от толщины экра­ на, а ниже этой границы увеличиваются вместе с умень­ шением толщины d, выбор толщины экрана должен быть результатом компромисса между уменьшением потерь и экономией мети. Обычно применяют медные экраны толщиной 4—5 мм. Слишком малая толщина может при­ вести к местным нагревам экрана.

Для пересчета измеренных потерь короткого замыка­ ния на номинальный ток и температуру 75°С интерес­ ным является определение зависимости потепь мощности в экранированном баке в функции тока и температуры. Из (4-38) вытекает, что потери эти ппопорциональны Н~ х> а следовательно, практически квадрату тока. За-

191

висимость потерь от температуры найдем из (4-38), при­ нимая двучлен в скобках как постоянный:

в результате полного электромагнитного экранирования его внут­ ренней поверхности медным листом толщиной 3 мм (полагая, что

В действительности токи в экране имеют двумерный характер, что может вызвать некоторое увеличение коэффициента р е . Что ка­ сается поправки kR, учитывающей изменение напряженности магнит­ ного поля на поверхности экрана по отношению к полю неэкраниро-

192

ванной стенки бака, то опыт показывает, что введение экранов изменяет распределение потока рассеяния. В результате этого можно принять обычно kH= 1ч-3. Только в случае потока нулевой последо­ вательности kB может быть в 15—30 раз больше единицы, так что потери в баке от потока нулевой последовательности или от третьей гармоники потока почти не уменьшаются, несмотря на применение экрана, а лишь только перераспределяются между сталью и немаг­

получения в алюминиевом экране таких же потерь, как и в мед­ ном, толщину алюминия следовало бы увеличить так, чтобы умень­ шение коэффициента % уравновешивало бы в (4-39) уменьшение удельной проводимости экрана, т. е

*А1 = "cu " | / W T c 7 = 2 1^34754 = 1,6;

W= - 0,7,

откуда требуемая толщина алюминиевого экрана

dA\= (0,7/80) • 1 000=8,8 мм, т. е. практически в 2 раза больше медного.

Последние исследования на заводах Сименса [ Л . 4-20] подтвердили этот вывод, рекомендуя, для алюминиевых экранов толщину около 8 мм.

После установки выемной части трансформатора до­ бавляют еще один экран, выступающий кверху в на­ клонную часть крышки и соединенный электрически с нижним алюминиевым экраном. Таким образом, обес­ печивают эффективное экранирование как самой крышки, так и рамы [Л. 4-20]. Аналогичные выводы были получе­ ны на трансформаторном заводе «Эльта» в г. Лодзи.

Используя (4-17) и (4-23) для неэкранированной

стенки бака, стоит обратить внимание на тот факт, что вихревые токи не распределяются симметрично на обеих поверхностях стенки бака. На внешней поверхности (JS2 = YES2) О Н И уменьшаются обратно пропорционально толщине d. Из этого следует вывод, что вихревые токи замыкаются в плоскости внутренней поверхности стенки бака.

3. Экранирование стягивающих шпилек

Шпильки, стягивающие ярмовые балки в трансформа­ торах и проходящие вдоль оси окна иди стержней маг-