Технология и механизация производства обмоток и изоляции силовых трансформаторов - Герасимова Л.С., Дейнега И.А., Пшеничный Г.И., Чечелюк Я.З.

Автор: Герасимова Л.С. Дейнега И.А. Пшеничный Г.И. Чечелюк Я.З.
Теги: электротехника электрические машины и аппараты электронно-и аппаратостроение трансформаторы
Год: 1979
Похожие
Проектирование импульсных трансформаторов
Материалы и компоненты радиоэлектронных средств.
Журнал "Радио", 2011 №05
Современные радиотехнические конструкции. Маленькие помощники
Текст
                    6 ? 12
T-3S4
ТРАНСФОРМАТОРЫ
ТРАНСФОРМАТОРЫ
Л.С.ГЕРАСИМОВА, И.А.ДЕЙНЕГА,
Г.И.ПШЕНИЧНЫЙ, Я.З.ЧЕЧЕЛЮК
ТЕХНОЛОГИЯ
И МЕХАНИЗАЦИЯ
ПРОИЗВОДСТВА
ОБМОТОК И ИЗОЛЯЦИИ
СИЛОВЫХ
ТРАНСФОРМАТОРОВ
17зтч -
4
У
ТРАНСФОРМАТОРЫ
т-ж
Выпуск 35
Л. с. ГЕРАСИМОВА, И. А. ДЕЙНЕГА,
Г. И. ПШЕНИЧНЫЙ, Я. 3. ЧЕЧЕЛЮК
Технология
и механизация
производства
обмоток и изоляции
силовых
трансформаторов
МОСКВА «Э Н Е Р Г И Я» 1979
ББК 31.261.8
Т 38
УДК 621.314.222.6.048.002
РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ:
Т. В. Алексенко, Б. Б. Гельперин, Л. П. Кубарев, С. Д. Лизунов,
И. Ю. Мелешко, С. И. Рабинович, С. ГТ. Розанов, А. В. Сапожников,
Л. Н. Шифрин
Технология и механизация производства обмо-
Т 38 ток и изоляции силовых трансформаторов/ [Гера-
симова Л. С., Дейнега И. А., Пшеничный Г. И.,
Чечелюк Я. 3.] —М.: Энергия, 1979 — 336 с., ил.—
(Трансформаторы; Вып. 35).
В пер.: 1 р. 10 к.
В книге описаны конструкции обмоток и изоляции силовых
трансформаторов. Уделено особое внимание научно обоснованному
выбору технологических процессов по стабилизации размеров обмоток
исходя из специфических свойств бумаги и электроизоляционного
картона. Дано описание современного технологического оборудования
и оснастки, применяемых при производстве обмоток к изоляции.
Первое издание книги вышло в 1969 г. В новом издании учтены
изменения в технологических процессах.
Книга рассчитана на инженерно-технических работников пред-
приятий, научно-исследовательских, технологических и проектных
организаций, а также на мастеров и квалифицированных рабочих,
связанных с изготовлением обмоток к изоляции трансформаторов.
30307-048
Т------------ 113-79.2302030000
051(01)-79
ББК 31.261.8
6П2.1.081
ПРЕДИСЛОВИЕ
В настоящей книге авторы стремились
наиболее полно осветить технологические про-
цессы и механизацию производства обмоток и
изоляции силовых трансформаторов всех габа-
ритов. Большое внимание уделено описанию
и иллюстрациям применяемого оборудования
и приспособлений.
Вследствие ограниченного объема книги
менее подробно описаны элементарные опера-
ции, коротко дано описание конструкции
узлов, а большее внимание уделено теорети-
ческим вопросам. Это должно способствовать .
лучшему пониманию технологических процес-
сов, а также расширению возможностей ана-
лиза накопленного опыта.
В книге обобщен в основном опыт, накоп-
ленный ведущими отечественными заводами:
Запорожским трансформаторным заводом,
Московским электрозаводом, Минским элек-
тротехническим заводом, Электротехническим
заводом в г. Тольятти, заводами «Армэлектро-
завод», «Уралэлектротяжмаш» и отчасти зару-
бежными фирмами. Использована также оте-
чественная и зарубежная литература.
Главы 1—3, 5, 7, 10 написаны Л. С. Гера-
симовой, гл. 9 — И. А. Дейнегой, гл. 4 —
Л. С. Герасимовой, Г. И. Пшеничным и
И. А. Дейнегой, гл. 6 — Г. И. Пшеничным, и
Я. 3. Чечелюком, гл. 8 — И. А. Дейнегой,
Г. И. Пшеничным и Я. 3. Чечелюком.
Авторы выражают свою признательность
работникам ПО «Запорожтрансформатор»,
Московского электрозавода и Минского элек-
тротехнического завода за оказанную помощь
и предоставление отдельных материалов. Аё-
3
торы признательны всем товарищам по рабо-
те, способствовавшим написанию настоящей
книги. Особую благодарность авторы выража-
ют П. Г. Бурману по редактированию рукопи-
си, Все замечания и пожелания по улучшению
книги просим направлять по адресу: 113114,
Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10, изд-во
«Энергия».
Авторы
ВВЕДЕНИЕ
Настоящая книга «Технология и механизация произ-
водства обмоток и изоляции силовых трансформаторов»
издается через 10 лет после выхода книги Л. С. Гераси-
мовой и А. И. Майорца «Обмотки и изоляция силовых
масляных трансформаторов», в которой освещены ком-
плексно все вопросы, связанные с технологией и органи-
зацией обмоточно-изоляционного производства силовых
трансформаторов. За эти годы в советском трансформа-
торостроении произошли существенные изменения. Наря-
ду со значительным увеличением общего выпуска сило-
вых трансформаторов различной мощности существенно
расширились шкалы мощностей и напряжений.
В настоящее время наибольшая мощность трансфор-
матора достигла 1000 МВ-А, напряжение 1140 кВ (рис.
В-1 и В-2). В десятой пятилетке планируются создание
трансформатора 1250 МВ-А, 330 кВ, а также заверше-
ние разработки и промышленное освоение автотрансфор-
маторов напряжением 1150/500 кВ групповой мощностью
2000 МВ • А.
В «Основных направлениях развития народного хо-
зяйства СССР на 1976—1980 годы», принятых XXV съез-
дом Коммунистической партии Советского Союза, пре-
дусмотрено ввести в десятой пятилетке 70 млн. кВт
энергетических мощностей, что потребует изготовления
за пятилетие силовых трансформаторов суммарной мощ-
ностью не менее 800 млн. кВ-А.
Такие высокие темпы наращивания выпуска транс-
форматоров возможны только при высоком техническом
оснащении их производства на существующих и строя-
щихся трансформаторных заводах.
Обеспечение высокой надежности трансформаторного
оборудования требует общего совершенствования проек-
тов и конструктивных решений, а также внедрения но-
вых технологических и организационных методов. На
настоящем этапе развития энергетики прогресс в обла-
5
сти трансформаторостроения ь первую очередь связан
с совершенствованием технологии изготовления транс-
форматоров. При этом первостепенное место имеет разра-
ботка теоретических и практических вопросов, связан-
ных с изготовлением обмоток и изоляционной конструк-
ции трансформаторов, от которых в значительной мере
зависит надежность трансформаторов в эксплуатации.
Изготовление обмоток и изоляции является одним из
наиболее сложных, ответственных видов работ в произ-
водстве трансформаторов.
Конструктивное выполнение обмоток и изоляции
имеет ряд характерных особенностей, связанных со
значительными механическими усилиями, возникающи-
ми в обмотках при коротких замыканиях в сетях, не-
Рис. В-1. Трехфазный трансформатор 1000 МВ*А,
330 кВ.
6
обходимостью отвода большого количества тепла, уве-
личением электрической прочности изоляции при соблю-
дении минимально допустимых ее размеров, применени-
ем большого числа параллельных проводников,
специальных проводов и фольги, различного рода экра-
Рис. В-2. Однофазный автотрансформатор 210 МВ-А.
1140 / 500	/
/Г / /з~ /
7
нов, емкостных колец, угловых и фасонных шайб и др.
Все эти особенности конструкции обмоток самым тесным
образом увязываются с технологическими процессами
их изготовления, направленными на обеспечение задан-
ных размеров, стабильных как в процессе изготовления,
так и при эксплуатации трансформатора.
Качество выполнения этих технологических процес-
сов в значительной мере определяет такие важные
свойства трансформатора, как надежность и долговеч-
ность его работы, повышение к. п. д. и т. д. Увлажнение
изоляции, пыль и грязь, попадающие в трансформатор,
резко снижают срок службы изоляции, а иногда приво-
дят к аварийному выходу его из строя.
Технология производства обмоток имеет свои спе-
цифические особенности, резко отличные от производ-
ства других узлов и деталей трансформатора [24].
Обмотка и изоляция являются наиболее ответственны-
ми и трудно контролируемыми в процессе изготовления
узлами, а применяемые для их изготовления материалы
могут существенно влиять на их качество и работоспо-
собность.
К обмоткам предъявляется ряд требований: высокая
электрическая и механическая прочность, нагревостой-
кость, влагостойкость, технологичность изготовления
и др. С повышением напряжения и мощности трансфор-
матора эти требования становятся все более жесткими.
Обмоточное производство при значительной матери-
алоемкости и большой стоимости материалов является
весьма трудоемким. В себестоимости трансформатора
стоимость всех материалов составляет 80%, из которых
стоимость материалов для обмоток и изоляции состав-
ляют 50—60%. Трудоемкость обмоточно-изоляционных
работ составляет 40—65% общей трудоемкости транс-
форматора, повышаясь с ростом напряжения. Относи-
тельная трудоемкость обмоточно-изоляционных работ
по сравнению с трудоемкостью изготовления
остальных узлов трансформатора выросла за последние
10 лет в 1,5 раза, что обьясняется усложнением конст-
рукций обмоток и изоляции. Поэтому вопросы широкой
комплексной механизации производственных процессов
обмоточно-изоляционного производства сейчас весьма
актуальны.
Глава первая
ОБМОТКИ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
1-1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Обмотки являются основным элементом трансфор-
матора, позволяющим осуществлять преобразование
напряжения, т. е. получение двух или нескольких раз-
личных напряжений. Вместе с магнитопроводом они
образуют активную часть трансформатора. Обмотки
трансформатора выполняются из обмоточного провода
и непосредственно связаны с деталями, которые образу-
ют изоляцию трансформатора, удерживают провода в
положении, предусмотренном расчетом и конструкцией,
препятствуют их смещению под действием электромаг-
нитных сил, а также создают каналы для охлаждения.
В конструкцию обмоток входят выводные концы, регу-
лировочные ответвления, емкостные кольца и экраны
емкостной защиты.
Обмотки трансформаторов различных мощностей
и напряжений различаются типом намотки, количест-
вом витков, поперечным сечением провода и числом па-
раллельных проводов, направлением намотки, схемой
соединения отдельных элементов обмотки и конструк-
цией изоляции.
В зависимости от назначения трансформатора, его
типа, мощности и напряжения обмотки выполняются
различных конструкций [3—8]. По взаимному располо-
жению на стержне обмотки делятся на: а) концентри-
ческие, располагаемые одна внутри другой (рис. 1-1,а);
б) чередующиеся, в которых части обмоток ВН и НН
попеременно следуют одна за другой по высоте стержня
(рис. 1-1,6).
В силовых трансформаторах со стержневой магнит-
ной системой, принятой в СССР, применяют концентри-
ческие обмотки круглой формы. Обмотки круглой фор-
мы устойчивы при воздействии на них растягивающих
Рис. 1-1. Расположение обмо-
ток ВН и НН на стержне маг-
нитопровода.
а — концентрическое; б — чередую-
щееся; 1 — стержень магнитопрово-
да; 2, 3 — обмотки НН и ВН; 4 —
ярмо магнитопровода.
или сжимающих усилий,
имеют наименьшую длину
провода при заданном ак-
тивном сечении магнитопро-
вода, надежны в эксплуата-
ции и просты в изготовле-
нии. В трансформаторах с
магнитной системой броне-
вого типа часто применяют-
ся чередующиеся обмотки
прямоугольной формы.
На отечественных заво-
дах для силовых трансфор-
маторов общего назначения
за редким исключением
принята стержневая маг-
нитная система с концен-
трическим расположением
обмоток. Поэтому в даль-
нейшем в книге рассматри-
вается производство обмоток
и изоляции только трансформаторов этой конструкции.
Концентрические обмотки имеют форму цилиндров.
Обмотки высшего, среднего и низшего напряжений (ВН,
СН, НН) имеют примерно одинаковую высоту. Обмотка
ВН обычно располагается снаружи, НН — непосредст-
венно на стержне, а СН между первой и второй обмот-
ками в зависимости от назначения трансформатора.
1-2. КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ОБМОТОК. ТРЕБОВАНИЯ
К ОБМОТКАМ
Основным элементом обмотки трансформатора явля-
ется виток, который в зависимости от номинального
тока нагрузки может быть выполнен одним или группой
параллельных проводов. Число витков обмотки опреде-
ляется расчетом исходя из напряжения. Ряд витков, на-
мотанных на цилиндрической поверхности, называется
слоем. Число витков в одном слое может быть от одного
до нескольких десятков и даже сотен. В других случа-
ях отдельные витки обмотки группируются в катушки.
Обмотка может состоять из одной или нескольких ка-
тушек, соединенных между собой.
Между витками, слоями или катушками обмотки, а
также между данной обмоткой и другими обмотками и
10
Рис. 1-2. Определение направления обмоток.
а — простая цилиндрическая (однослойная); б — многослойная цилиндриче-
ская; в — двойная катушка дисковой (или непрерывной) обмотки.
частями трансформатора выполняется электрическая
изоляция, гарантирующая обмотку от пробоя как при
рабочем напряжении, так и при возможных перенапря-
жениях.
Для нормального охлаждения обмотки между ней и
другими частями трансформатора, а также между слоя-
ми, катушками или отдельными витками имеются кана-
лы. В одних случаях охлаждающие каналы обеспечива-
ют одновременно и надежную изоляцию обмотки, в
других для усиления изоляции применяются специаль-
ные изоляционные детали — угловые шайбы, цилиндры,
перегородки и т. п.
Во всех типах обмоток основными являются осевой
и радиальный размеры обмотки. По направлению для
простой цилиндрической намотки подобно резьбе винта
различают правые и левые обмотки (рис. 1-2,а). На-
правление многослойной цилиндрической обмотки счи-
тается по направлению намотки первого внутреннего
слоя (рис. 1-2,6). Двойные дисковые катушки считаются
правыми, если провод от верхнего наружного конца
идет по часовой стрелке, и левыми, если направление
провода против часовой стрелки (рис. 1-2,в). Это же
определение распространяется и на непрерывные обмот-
ки. Большинство обмоток трансформаторов выполняет-
ся с левой намоткой по соображениям удобства их из-
готовления. В одинарных дисковых катушках направ-
ление намотки изменяется на обратное при их перево-
рачивании на 180°.	4
В [3—8] детально изложены вопросы расчета и кон-
струирования обмоток силовых трансформаторов.
11
Основные требования, предъявляемые к обмоткам
трансформаторов, можно подразделить на эксплуата-
ционные и производственные.
Основными эксплуатационными требованиями явля-
ются достаточная электрическая и механическая проч-
ность, а также нагревостойкость обмоток. Изоляция
обмоток должна выдерживать без повреждений как ра-
бочее напряжение, так и коммутационные и атмосфер-
ные перенапряжения, которые могут возникнуть в сети.
Механическая прочность обмоток должна гарантиро-
вать их от повреждений при токах короткого замыка-
ния и других механических воздействиях. Геометриче-
ские размеры и форма обмоток должны сохраняться
неизменными в течение всего периода эксплуатации
трансформатора.
Производственные требования заключаются в наи-
меньших затратах труда и материалов на их изготов-
ление.
1-3. ТИПЫ ОБМОТОК. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И ОБЛАСТЬ
ИХ ПРИМЕНЕНИЯ
По конструктивно-технологическим признакам раз-
личают следующие основные типы обмоток:
цилиндрические;
дисковые;
непрерывные;
переплетенные;
винтовые.
Выбор типа обмоток зависит от числа витков, разме-
ра, формы сечения и числа параллельных проводов,
способа охлаждения, мощности трансформатора и дру-
гих факторов. При выборе типа обмоток следует руко-
водствоваться предъявляемыми к ним требованиями, а
также и технологической возможностью их выпол-
нения.
Цилиндрическая обмотка. Эту обмотку выполняют
однослойной, двухслойной и многослойной (рис. 1-3,
а—в) из обмоточного провода как круглого, так и пря-
моугольного сечения. Слой обмотки составляют витки,
уложенные вплотную в осевом направлении. Витки со-
стоят из одного или нескольких параллельных прово-
дов, располагаемых обычно рядом в осевом направле-
нии обмотки. Соединение между слоями осуществляется
переходом без пайки, * •
12
Для выравнивания винтовой поверхности торцов
крайних витков к ним прикрепляют киперной лентой
полосы из электроизоляционного картона или разрезан-
ные бумажно-бакелитовые клинообразные кольца, ко-
торые предохраняют крайние витки от механических
повреждений и создают торцевую опорную поверхность
обмотки.
(L
Рис. 1-3. Цилиндрические обмотки.
а — однослойная; б — двухслойная; в многослойная.
Обмотка из прямоугольного провода может выпол-
няться в один или несколько параллельных проводов
с укладкой их плашмя или на ребро. Цилиндрические
обмотки из прямоугольного провода изготавливаются
однослойными и двухслойными.
Однослойная цилиндрическая обмотка (рис. 1-3,а)
является наиболее простой. Ее витки состоят из одного
или нескольких параллельных проводов прямоугольно-
го сечения. Ее начало и конец находятся на противопо-
ложных торцах.
Двухслойная цилиндрическая обмотка (рис. 1-3,6) из
провода прямоугольного сечения состоит из витков, рас-
положенных в два слоя, с переходом из слоя в слой
обычно в нижней части обмотки. Начало и конец об-
мотки, за исключением специальных случаев, распо-
лагаются с одной стороны обмотки, что позволяет более
13
просто и надежно закреплять выводные концы. Для
улучшения условий охлаждения между слоями в обмот-
ке создают осевой канал, равномерно располагая по
окружности планки из бука или рейки из клееного элек-
троизоляционного картона.
Для выравнивания торцов обмотки устанавливают
в каждом слое разрезные клинообразные кольца. Для
придания большей механической прочности обмотке по-
верх крайних витков и выравнивающих колец наматы-
вают бандаж из киперной ленты или отбортованной
ленты кабельной бумаги.
Однослойными и двухслойными обычно выполняют
обмотки НН на напряжение до 525 В в трансформато-
рах мощностью до 630 кВ-А.
Многослойная цилиндрическая обмотка (рис. 1-3,в)
выполняется, как правило, из провода круглого сечения.
Каждый виток в слое укладывается вплотную к преды-
дущему витку в осевом направлении обмотки с перехо-
дами из слоя в слой на обоих торцах. Между слоями
укладывают кабельную бумагу. Для увеличения поверх-
ности охлаждения с помощью реек или гофрированного
картона образуют осевой канал, как и в обмотках из
прямоугольного провода.
Для защиты от механических повреждений под край-
ние витки каждого слоя укладывают так называемый
«бортик». Бортик представляет собой узкую полосу
электроизоляционного картона толщиной до 2 мм, при-
клеенную к более широкой ленте телефонной бумаги.
В процессе намотки каждого слоя обмотки бумажная
лента бортика зажимается крайними витками, а полоса
картона служит опорой торца обмотки.
Обмотки ВН (реже НН) масляных трансформаторов
мощностью до 250—400 кВ-А при напряжении 3—35 кВ
и некоторых типов трансформаторов более высоких
классов напряжения (например, ТМН-2500/150) выпол-
няют цилиндрическими из круглого провода. Такие об-
мотки могут иметь регулировочные ответвления, выпол-
няемые в виде петель из обмоточного провода, как по-
казано на рис. 5-3.
В трансформаторах, регулируемых под нагрузкой,
цилиндрические двух- или многослойные обмотки нахо-
дят применение в качестве регулировочных (РО), вы-
полняемых в виде отдельных концентров. Так, широко
применяются двухслойные регулировочные обмотки с
14
отдельными слоями грубой и тонкой регулировки. Как
правило, эти обмотки выполняются на бумажно-бакели-
товых цилиндрах проводом прямоугольного сечения,
располагаемым плашмя или на ребро. В зависимости
от мощности, тока и числа ступеней обмотка тонкой
регулировки может выполняться как бы многоходовой —
каждая ступень образует отдельную ветвь обмотки.
Число витков одной грубой ступени регулирования
обычно равно сумме витков всех ступеней тонкого регу-
лирования. Слоевые регулировочные обмотки имеют
большую импульсную прочность, чем винтовые, и одно-
временно меньший радиальный размер. Слоевая обмотка
находит применение и для более высоких классов на-
пряжения (ПО кВ и выше). Как показывают исследова-
ния [6, 9], напряжения между витками и слоями при
импульсных воздействиях у слоевых обмоток значитель-
но ниже и более равномерны, чем у секционных или
непрерывных.
Другой особенностью слоевых обмоток является
сравнительно большая толщина межслойной изоляции.
Для повышения механической прочности обмоток уве-
личивают опорную поверхность обмотки, устанавливая
по ее торцам массивные опорные кольца из электроизо-
ляционного картона или бумажно-бакелитовые. Слоевая
обмотка для напряжения НО кВ отличается от много-
слойной цилиндрической обмотки трансформаторов не-
большой мощности до 35 кВ наличием масляных кана-
лов между слоями, что наряду с повышением электри-
ческой прочности значительно улучшает ее охлаждение.
При напряжениях 150 кВ и выше слоевая обмотка
имеет, как правило, трапецеидальное поперечное сече-
ние; осевая длина слоев уменьшается ступенями от
внутреннего слоя к наружному, а расстояние от торца
слоя до ярма соответственно увеличивается [4]. На-
ружный слой присоединяется к линии — это начало об-
мотки; конец внутреннего слоя образует ее нейтраль;
таким образом, обмотка имеет ступенчатую главную
изоляцию, увеличивающуюся от нейтрали к линейному
концу.
За последние годы цилиндрическая слоевая обмотка
на высокие напряжения получила значительное рас-
пространение, особенно за рубежом, в качестве обмоток
высокого напряжения мощных трансформаторов. В на-
стоящее время созданы различные варианты конструк-
15
ции таких обмоток, отличающиеся способом намотки,
устройством межслойной изоляции и экранов. Каждый
слой обмотки можно наматывать либо отдельно на
жесткий цилиндр, насаживая их потом последовательно
на стержень магнитопровода, либо производить намотку
слоев последовательно один на другой с соответствую-
щей изоляцией между слоями; в этом случае вся обмот-
ка представляет собой одно целое и насаживается на
стержень целиком. Межслоевая изоляция в одних кон-
струкциях создается посредством жестких бумажно-ба-
келитовых цилиндров и угловых шайб, в других она
выполняется в виде мягких бумажных цилиндров, вы-
ступающие торцы которых надсекают и отгибают, обра-
зуя горизонтальный барьер у торца слоя.
В таких конструкциях применяют различные элект-
ростатические экраны для выравнивания и распределе-
ния напряжения по слоям обмотки при воздействии на
нее импульсов. В одних конструкциях ограничиваются
только «линейным» экраном, присоединяемым к началу
обмотки, в других — устанавливают также внутренний
экран, соединенный с концом «нейтралью» обмотки.
Применяются также цилиндрические слоевые обмотки
с емкостными кольцами у торцов слоев.
Для высококачественного изготовления цилиндри-
ческой слоевой обмотки с намоткой всех слоев один на
другой и с межслоевой изоляцией в виде бумажных от-
бортованных цилиндров необходимо обеспечить плотную
намотку бумажного цилиндра, отбортовку его краев с
образованием отворотов, плотно облегающих торцы
слоя; уплотнение витков в слое в процессе его намотки
с тем, чтобы исключить сколько-нибудь значительную
усадку слоев при сушке обмотки. Контроль состояния
изоляции следует проводить непосредственно на намо-
точном станке, чтобы устранить случайные повреждения
до намотки следующего слоя.
Простота изготовления при налаженном производ-
стве, хорошее охлаждение и малая вероятность замыка-
ния между витками, компактность, хорошая изоляция
слоев — все эти преимущества слоевой обмотки созда-
ют широкие возможности использования ее в мощных
силовых трансформаторах высокого напряжения.
Катушечная обмотка. При высоких напряжениях в
случае применения цилиндрической многослойной об-
мотки напряжение между слоями может стать также
16
очень большим, что затруднит обеспечение Нужной
прочности изоляции между соседними слоями [8].
Для уменьшения напряжения между слоями обмотку
можно разделить в осевом направлении на несколько
катушек. Таким образом, получается катушечная об-
мотка (рис. 1-4), состоящая из отдельных многослойных
катушек (или, как их иногда называют, секций).
Рис. 1-4. Катушечная слоевая обмотка.
а — без каналов между катушками; б — с каналами между двойными катуш-
ками; в — с каналами после каждой катушки; 1 — внутреннее соединение ка-
тушки (перехода); 2 — бумажно-бакелитовый цилиндр; 3 — опорное кольцо из
электроизоляционного картона; 4 — начало обмотки ВН; 5 — шайба; 6 — на-
ружное соединение (переход); 7 — прокладки, образующие канал между ка-
тушками; 8 — рейка, образующая вертикальный канал; 9 — угловая шайба.
Катушки могут быть расположены либо вплотную
на общем бакелитовом цилиндре с установкой простых
и угловых изоляционных шайб между ними, либо по-
рознь на бакелитовых кольцах. В последнем случае
имеется возможность улучшить их охлаждение, устраи-
вая при помощи изоляционных прокладок каналы меж-
ду катушками.	'
Обычно катушечные обмотки изготавливают в виде
парных (двойных) катушек, последовательно соединен-
ных между собой на внутреннем диаметре. Такой спо-
соб соединения избавляет от необходимости выводить
внутренние концы катушек наружу, что усложнило бы
конструкцию обмотки и ухудшило бы условия их изо-
ляции.
Назначение угловых шайб 9 — увеличить путь пере-
крытия между двумя катушками по поверхности изоля-
ции. Как можно видеть на рис. 1-4,а, напряжение меж-
ду двумя катушками в местах отворотов угловых шайб
равно сумме напряжений, приходящихся на обе катуш-
ки, и поэтому в этих местах требуется иметь наиболь-
шее расстояние.
(j)Qi 1.1. umwi— II	17
j вуб/мччая библиотеки ;
। №. З.Г.	I
Г.	Jr"
Обмотки из фольги (ленты). В последние годы нахо-
дит применение в качестве проводникового материала
для обмоток алюминиевая фольга (лента). Известно,
что из-за дефицита меди и ее относительно высокой
стоимости в трансформаторостроении широко исполь-
зуется алюминиевый провод вместо медного. Однако
такая замена приводит к увеличению габарита транс-
Рис. 1-5. Обмотки из фольги.
а — однокатушечная (обмотка НН);
б — катушка многокатушечной об-
мотки ВН.
личивается ее стойкость к
ям; обеспечивается возмо?
намотки обмоток.
форматоров, так как удель-
ное сопротивление алюми-
ниевого провода на 64%
больше, чем медного.
Применение взамен мед-
ного провода алюминиевой
фольги позволило габариты
обмоток оставить практи-
чески без изменений. Кроме
того, обмотки из фольги об-
ладают определенными
преимуществами перед об-
мотками из провода: улуч-
шается охлаждение обмотки
благодаря более равномер-
ному 'распределению темпе-
ратуры по всему сечению ка-
тушки; осевые усилия при
коротком замыкании мини-
мальны, так как обеспечива-
ется баланс магнитодвижу-
щих сил обмоток по высоте
обмоток ВН и НН; за счет
выравнивания межвитковой
емкости вдоль обмотки уве-
импульсным перенапряжени-
ность механизации процесса
В настоящее время общепринятым можно считать
следующие конструктивные исполнения обмоток из
фольги:
однокатушечное, слоевое (рис. 1-5,а) для обмотки
НН, с шириной фольги, равной высоте катушки. Такая
конструкция обеспечивает максимальное заполнение
окна, обмотка имеет минимальное число отводов и меж-
катушечных соединений и наименьшую трудоемкость
изготовления;
18
многокатушечное слоевое — обычно четыре или шесть
катушек (рис. 1-5,6) для обмотки ВН, которое выбира-
ется из условия обеспечения магнитно-симметричной
схемы обмотки.
Иногда применяют комбинированную конструкцию:
обмотка НН — однокатушечная из фольги, а обмотка
ВН — слоевая или катушечная, из алюминиевого или
медного провода.
Рис. 1-6. Двойная дисковая катушка.
1 — внутренний переход; 2 — бандаж; 3 — временная подставка; 4 —одинар-
ные катушки.
Переход от обмоточных проводов к фольге потребо-
вал разработки новых конструкций главной и продоль-
ной изоляции обмоток ВН и НН. Применяют в качестве
межвитковой изоляции бумажную ленту или синтети-
ческую пленку, укладываемую в процессе намотки
между слоями фольги. Путем выбора нужной толщины
изоляционного материала можно обеспечить необходи-
мую прочность межслоевой изоляции. Применение изо-
лирующей ленты, выступающей за кромки фольги, поз-
воляет обеспечить также надежную изоляцию по торцам
катушки. Изолирование обмоточной фольги методом
нанесения на ее поверхность слоя эмали или оксидной
пленки не получило широкого применения.
В СССР разработаны новые серии трансформаторов
I и II габаритов с обмотками из фольги, выпуск Кото-
ра	19
рых осваивается на отечественных трансформаторных
заводах.
Дисковая катушечная обмотка состоит из ряда отдель-
но намотанных одинарных или двойных (спаренных)
катушек (рис. 1-6), каждая из которых имеет несколько
витков, намотанных один на другой по спирали в ради-
альном направлении. В зависимости от класса напря-
жения обмотки катушки могут иметь общую для всех
витков дополнительную (катушечную) изоляцию, вы-
полненную из лент кабельной бумаги.
Различают одинарные и двойные катушки. Число
витков в одной катушке достигает 20—25, число парал-
Рис. 1-7. Непрерывная обмотка.
а — обмотка ВН 35 кВ; б — обмотка ВН ПО кВ;
1 — дистанционные прокладки; 2 — рейка внут-
ренняя; 3 — рейка наружная (прошивная); 4 —
гребенка; 5 — концы обмотки; 6 — переходы; 7 —
емкостное кольцо; 8 — бакелитовый цилиндр.
20
лельных проводников в витке — до 8. Намотанные ка-
тушки собирают на шаблоне и соединяют пайкой их
наружные концы, выполненные в виде переходов из
одной катушки в другую. Осевой канал у внутренней
поверхности и радиальные каналы между катушками
образуются П-образными замковыми прокладками.
Дисковые обмотки отличаются от слоевых большей
механической прочностью в осевом направлении.
Катушки с дополнительной изоляцией широко при-
менялись в мощных силовых трансформаторах в качест-
ве входных. Входная зона обмотки ВН на 110—330 кВ,
помимо усиленной витковой изоляции, как правило,
имела общую для всех витков катушки дополнительную
изоляцию. Конструкция обмотки из отдельных катушек
позволяла накладывать дополнительную катушечную
изоляцию разной толщины на каждую катушку соответ-
ственно возможным электрическим воздействиям на
межкатушечные промежутки и соединять пайкой не-
прерывную часть обмотки с дисковой.
Производство обмоток подобной конструкции весьма
трудоемко и нетехнологично. В новых сериях трансфор-
маторов обмотки ВН на ПО—750 кВ выполняются пре-
имущественно переплетенными или комбинированными
(смотри ниже).
Непрерывная обмотка. Если обмотка состоит из ряда
катушек, расположенных в осевом направлении и соеди-
ненных между собою последовательно без пайки, то ее
называют непрерывной (рис. 1-7). Свое название об-
мотка получила от способа ее намотки.
Непрерывная обмотка состоит из ряда катушек с ка-
налами между ними; число катушек в обмотке от 30 до
150. В каждой катушке витки наматываются плашмя
один на другой по спирали.
Высота катушки равна ширине провода. Число вит-
ков в катушке от 2 до 40—50. Катушки непрерывной
обмотки наматываются на рейках, образующих верти-
кальные каналы вдоль внутренней поверхности обмотки;
на рейки надеваются прокладки, с помощью которых
создаются радиальные каналы между катушками. Каж-
дый виток обмотки может состоять из одного или не-
скольких параллельных проводов. Такое выполнение
снижает потери на вихревые токи в обмотках и облег-
чает намотку катушек. Путем перестановки (транспо-
зиции) параллельных проводов на переходах из катуш-
ки в катушку достигается выравнивание их активного
и реактивного сопротивлений. Транспозиция параллель-
ных проводов выполняется в процессе намотки на каж-
дом переходе из катушки в катушку. Непрерывность на-
22
Рис. 1-8. Порядок намотки катушек непрерывной обмотки.
Л — начало обмотки; п— переход; р —рейка; пр — прокладка; ц — цилиндр.
мотки достигается перекладыванием витков в
как показано на рис. 1-8,а—з. Переходы из
в катушку (внутренний и наружный) осуществляются
на уровне крайнего (соответственно внутреннего или
наружного) витка изгибом
провода на ребро. Как пра-
вило, число полей, занятых
перестановкой (здесь полем
назван пролет по окружно-
сти между двумя соседними
прокладками), равно числу
параллельных проводов.
Число катушек непрерывной
обмотки обычно четное, при
этом начало и конец об-
мотки расположены либо
оба снаружи, либо оба вну-
три обмотки (рис. 1-9,а, б).
Нечетное число катушек
применяют лишь в тех спе-
циальных случаях, когда не-
катушках,
катушки
7 а
Рис. 1-9. Расположение кон-
цов непрерывной обмотки.
а и б — четное число катушек; в —
нечетное число катушек; 1 — изо-
ляционный цилиндр; 2 — наружный
переход; 3 — внутренний переход.
&)
обходимо вывести один конец снаружи, а другой — вну-
три обмотки (рис. 1-9,в).
При целом числе параллельных витков в месте пе-
рехода радиальный размер катушки увеличивается на
толщину одного провода, а осевой размер всей обмртки
увеличивается на суммарную толщину дополнительной
изоляции всех переходов.

Рис. 1-10. Расположение концов и регулировочных ответвлений в не-
прерывных обмотках.
а — число катушек обмотки кратно четырем, число катушек между соседними
ответвлениями четное; б — число катушек обмотки некратно четырем; в — не-
четное число катушек между соседними ответвлениями; г — число катушек
кратно четырем, концы и ответвления — от внутренних витков; р — «разрыв»
обмотки; * — здесь опущено четное число катушек.
Во избежание увеличения радиального размера об-
мотки, а также местного роста ее осевого размера ка-
тушки делают с неполным числом витков.
Обмотки могут выполняться с ответвлениями. Ответ-
вления для регулирования напряжения выполняют обыч-
но от наружных (реже от внутренних) витков так, что-
бы между двумя соседними ответвлениями находились
витки, соответствующие одной ступени регулирования.
Непрерывные обмотки с регулировочными ответвления-
ми, выполняемые по «прямой» или по «оборотной» схе-
мам (рис. 1-10, а — г), состоят из двух частей, разделен-
ных «разрывом».
24
Рис, l-l J. Комбинированная обмотка ВН на 22Q кВ.
25
Преимуществом непрерывной обмотки является ее
большая торцевая опорная поверхность и поэтому боль-
шая устойчивость по отношению к осевым усилиям при
коротких замыканиях, а также большая поверхность
охлаждения. Благодаря указанным преимуществам не-
прерывная обмотка применяется в трансформаторах
в широком диапазоне мощностей и напряжений.
Для обеспечения грозоупорности при напряжениях
110 кВ и выше обмотки ВН (наружные) имеют частич-
ную емкостную защиту в виде емкостных колец и экра-
нирующих витков, установленных на входных катушках
обмотки (рис. 1-7,6). В новых конструкциях трансформа-
торов на 220—330 кВ зона входных катушек обмотки
выполняется без экранирующих витков. Катушки входной
зоны выполняются с переплетением витков, остальные
катушки — непрерывной намоткой. Это так называемые
комбинированные обмотки (рис. 1-11).
Переплетенная обмотка. В современном трансформа-
торостроении это одна из лучших высоковольтных обмо-
ток. Переплетенные обмотки нашли широкое применение
в разработанных в последнее время трансформаторах
- классов напряжения ПО—1200 кВ (см. рис. 7-3).
При разработке трансформаторов с рабочим напря-
жением выше 500 кВ переплетенная обмотка является
лучшей, способной обеспечить требуемый уровень им-
пульсной прочности изоляции.
Переплетением проводов соседних витков и катушек
достигается увеличение емкостной связи между ними и
благодаря этому выравнивание импульсных воздейст-
вий вдоль обмотки.
В результате снижается напряжение, действующее
между соседними катушками, что позволяет отказаться
от применения экранирующих витков и дополнительной
изоляции отдельных катушек.
Непрерывная и переплетенная обмотка отличаются
схемами, по которым располагаются витки (рис. 1-12).
Если в непрерывных обмотках последовательность вит-
ков 1, 2, 3, ...,/г, то для переплетенных обмоток последо-
вательность 1, (/г/2+1), 2, (/г/2 + 2), 3, (/z/2 + З),...,
(/г/2-J-m), где п — число витков в паре катушек, т — по-
рядковый номер витка.
В переплетенной обмотке разность напряжений меж-
ду соседними витками в п/2 раз больше, чем в непре-
рывной обмотке. Поэтому к изготовлению переплетенных
26
обмоток представляются высокие технические требова-
ния (высококачественные пайки, переходы, большая
плотность намотки и др.).
Одновременно в связи с увеличением межвитковых
напряжений повышаются технические требования к об-
моточным проводам. Электрическая прочность их изоля-
ции должна обеспечиваться за счет ее качества, а не пу-
тем увеличения толщины изоляции, так как это приведет
к недопустимому росту габаритов обмоток.
а)	б)
Рис. 1-12. Последовательность расположения витков в обмотке.
а — непрерывная обмотка; б — переплетенная.
Применение переплетенных обмоток позволяет также
осуществлять дальнейшее усовершенствование главной
маслобарьерной и продольной изоляции. Совершенство-
вание конструкции переплетенных обмоток осуществля-
ется путем применения проводов с увеличенной элек-
трической прочностью изоляции. Выбор числа витков
и расположение параллелей в катушке должны обес-
печивать уменьшение воздействия на продольную изоля-
цию обмоток и изоляцию первого от обмотки канала
главной изоляции.
Винтовая обмотка (или иногда неправильно называе-
мая спиральная обмотка) состоит из ряда витков, нама-
тываемых по винтовой линии, с масляными каналами
между ними (рис. 1-13). Каждый виток состоит из не-
скольких одинаковых параллельных прямоугольных про-
водов, укладываемых плашмя в радиальном направле-
нии. Винтовую обмотку иногда называют многопарал-
лельной обмоткой, так как общее число параллельных
проводов в обмотке трансформатора большой мощности
может достигать многих десятков. В зависимости от чис-
ла параллельных проводов и витков винтовая обмотка
может выполняться одноходовой (рис. 1-13,а), двухходо-
вой (рис. 1-13,6) или многоходовой, т. е. вся обмотка
состоит из двух или более отдельных винтовых обмоток,
вмотанных в процессе намотки одна в другую. Каждый
27
такой ход может состоять из нескольких (до 30—40)
параллельных проводов. Вертикальный канал вдоль
внутренней поверхности винтовой обмотки и каналы
между ее витками образуются такими же рейками и
прокладками, как и у непрерывной обмотки. Намотка
может быть правой или левой. Винтовую поверхность
первых крайних витков обмотки выравнивают путем по-
степенного увеличения высоты набора прокладок между
торцом крайнего витка и опорным кольцом. Высота на-
бора прокладок по окружности для каждой рейки раз-
Рис. 1-13. Винтовая обмотка.
а —- одноходовая; б — двухходовая.
28
ная; она указывается на чертеже обмотки (развертке).
Если высота набора превышает 25 мм, для устойчивости
прокладок устанавливают сегменты или шайбы.
Параллельные провода винтовой обмотки расположе-
ны концентрически и находятся на разных расстояниях
от ее оси. Если не принять специальных мер, то провода,
расположенные ближе к оси, будут короче, а более уда-
ленные от нее — длиннее. Разница в длине и положении
в магнитном поле рассеяния параллельных проводов вы-
зывает неравенство их активных и индуктивных сопро-
тивлений и, следовательно, неравномерное распределе-
ние тока между ними. Для обеспечения равномерного
распределения тока по проводникам и соответствен-
но уменьшения добавочных потерь многопараллель-
ные обмотки выполняются с транспозицией (пере-
кладкой параллельных проводов витка в процессе
намотки). Транспозиция считается совершенной, если
все проводники в результате транспозиции симметрично
расположены по отношению к продольному магнитному
полю; при несовершенной транспозиции возникают до-
бавочные потери от циркулирующих токов в параллель-
ных проводниках обмотки. Подробное описание доба-
вочных потерь, обусловленных несовершенством транс-
позиций, дано в [5, 10—12].
В винтовых обмотках применяют различные виды
транспозиций (рис. 1-14). В одноходовой обмотке обыч-
но применяют комбинацию двух видов транспозиции —
групповую, когда параллельные провода делятся на
две группы и обе эти группы меняются местами, и
общую, когда изменяется взаимное расположение всех
параллельных проводов. Часто эти транспозиции
(рис. 1-14,а) называют специальной (групповую) и стан-
дартной (общую).
В одноходовой винтовой обмотке применяют также
транспозицию Бюда (рис. 1-14,6). Она состоит из двух
групповых транспозиций и двух общих.
В двухходовой винтовой обмотке применяют равно-
мерно распределенную транспозицию (транспозиция Хо-
барта, рис. 1-14,в). При этом число перестановок в об-
мотке обычно равно числу параллельных проводов.,
В винтовых обмотках трансформаторов и автотрансфор-
маторов большой мощности в последние годы широко
применяются специальные транспонированные провода.
По сравнению с обычными обмоточными проводами они
29
8 1
7 8
5 6
Рис. 1-14. Виды транспозиций.
а — две групповые и общая в одноходовой обмотке; б — две общие и две
групповые; в — равномерно распределенная транспозиция в двухходовой об-
мотке.
значительно упрощают работу по намотке винтовых об-
моток, так как не требуют выполнения транспозиций
проводов, сильно замедляющего процесс намотки
(см. гл. 5).
При относительно большом числе витков обмотки из
обмоточного провода небольшой высоты иногда применя-
ют винтовую обмотку, у которой каждая пара смежных
30
витков разделена шайбами или прокладками толщиной
0,5—1 мм, а остальные каналы выполнены набором про-
кладок толщиной 2—4 мм. Такую обмотку называют по-
лувинтовой.
Глава вторая
ИЗОЛЯЦИЯ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
2-1. ИЗОЛЯЦИЯ В ТРАНСФОРМАТОРАХ. ТРЕБОВАНИЯ,
ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ИЗОЛЯЦИИ
В трансформаторах токоведущая система состоит из
обмоток, отводов от обмоток, вводов и переключающего
устройства.
В масляных трансформаторах обмотки, отводы, пере-
ключающие устройства и провода, их соединяющие, на-
ходятся внутри бака, залитого маслом. Вводы (проход-
ные изоляторы) имеют две части — нижнюю, более
короткую, находящуюся в масле бака, и верхнюю, воз-
душную, находящуюся вне бака. Поэтому изоляцию мас-
ляного трансформатора можно разделить на внутрен-
нюю (в масле) и внешнюю (в воздухе),
На рис. 2-1 приведена классификация изоляции мас-
ляного трансформатора, согласно которой внутренняя
изоляция масляного трансформатора подразделяется на
главную и продольную.
Главная изоляция представляет собой изоляцию дан-
ной обмотки (вместе с электрически соединенным с ней
экранами, отводами и переключателями) относительно
корпуса, т. е. по отношению к заземленным частям маг-
нитопровода и бака, а также по отношению к соседним
обмоткам, электрически с нею не соединенным.
Продольной изоляцией называют изоляцию между
различными точками и частями данной обмотки (между
витками, слоями, катушками и элементами емкостной
защиты), имеющими разные потенциалы.
В процессе работы трансформатора изоляция в раз-
личных ее частях может подвергаться различным воз-
действиям, а именно:
электрическим;
тепловым;.
механическим;
физико-химическим.
31
В период эксплуатации трансформатор постоянно на-
ходится во включенном состоянии и на его изоляцию
длительно воздействует электрическое поле, соответству-
ющее номинальному рабочему напряжению. Это напря-
жение изоляция должна выдерживать, не повреждаясь
неограниченно долгое время.
Рис. 2-1. Классификация изоляции.
Однако в процессе эксплуатации изоляция трансфор-
матора подвергается также и кратковременным перена-
пряжениям, которые вызываются явлениями атмосфер-
ного характера (грозовыми разрядами), коммутацион-
ными процессами (включение и выключение трансфор-
маторов) и процессами аварийного характера (корот-
кими замыканиями). Атмосферные перенапряжения
наиболее опасны для продольной изоляции,
32
Поскольку воздействие указанных перенапряжений
проявляется по-разному [6, 7, 13], большое внимание
уделяется координации внутренней изоляции для дости-
жения, достаточной прочности при всех этих воздействи-
ях. В соответствии с этим стандартизованы импульсные
испытательные напряжения, воспроизводящие воздейст-
вия на изоляцию, могущие возникать на отдельных изо-
ляционных промежутках при атмосферных перенапряже-
ниях на линии, и испытания повышенным напряжением
промышленной частоты, которыми проверяется способ-
ность изоляции выдерживать длительное воздействие ра-
бочего напряжения, а также воздействие перенапряже-
ний, возникающих при коммутационных процессах. Оно
служит тоже контролем технологии и качества исполь-
зованных материалов.
Весьма серьезным вопросом при обеспечении дли-
тельной безотказной работы трансформаторов является
исключение местных чрезмерных перегревов, ведущих
к преждевременному старению изоляции. Решение этой
задачи связано с тщательным изучением магнитных по-
лей трансформатора и путей отвода тепла, выделяюще-
гося в его обмотках и конструкционных деталях [3, 7, 15].
Как было сказано выше, обмотки и все токоведущие
части трансформатора нагреваются при его работе про-
текающими по ним токами. Воздействие высоких темпе-
ратур на изоляцию трансформатора вызывает ее старе-
ние, вследствие чего она постепенно теряет эластичность,
становится хрупкой, разрушается, при этом снижается
ее электрическая прочность. При правильной эксплуата-
ции масляного трансформатора, когда температура изо-
ляции в наиболее нагретой точке не превышает 105°С,
изоляция может служить 20—25 лет. Повышение темпе-
ратуры на 6—8°С приводит к сокращению срока служ-
бы трансформатора примерно в 2 раза.
Так как старение изоляции обмоток вызывается как
длительным, так и кратковременным воздействием вы-
соких температур, то длительность допустимых перегру-
зок и коротких замыканий трансформаторов регламен
тируется ГОСТ 11677-75.
При воздействии переменного электрического поля
в сложном диэлектрике (в изоляции трансформатора)
также происходят выделение тепла и нагревание изоля-
ции. Это явление носит название диэлектрических по-
терь. Температура изоляции оказывает влияние на ее
3—768	33
свойства. При повышении температуры возрастают ди-
электрические потери в твердой изоляции и снижается
ее электрическая прочность, падает также сопротивление
изоляции. Так как полные потери в диэлектрике зависят
не только от напряженности электрического поля, но и
от геометрических размеров изоляции, то для оценки ее
состояния принято измерять не сами потери, a tgfi ди-
электрических потерь.
При протекании тока по проводам обмоток и другим
токоведущим частям между отдельными обмотками и
между проводами одной обмотки возникают механиче-
ские усилия. При номинальных токах в обмотках эти
усилия невелики и не оказывают заметного воздействия
на обмотки и их изоляцию. Но при коротких замы-
каниях механические усилия возрастают пропорцио-
нально квадрату тока и могут вызвать повышенные
деформации и даже повреждения обмоток и их
изоляции.
Согласно ГОСТ 11677-75 трансформаторы должны
выдерживать без повреждений и остаточных деформа-
ций внезапные короткие замыкания на выводах вторич-
ной обмотки при значениях установившегося тока корот-
кого замыкания, обусловленных собственным сопротив-
лением трансформатора, но не превышающим 25-крат-
ного номинального тока обмотки.
Сложные физико-химические воздействия на изоля-
цию возникают в масляных трансформаторах в резуль-
тате наличия в изоляции посторонних примесей и воз-
действия температуры. Наиболее вредными примесями
являются влага, оставшаяся в изоляции при сушке
трансформатора, остатки растворителя пропиточного
лака, не удаленного при запекании пропитанных обмоток
или при сушке трансформатора, воздушные или газовые
включения в изоляции, оставшиеся при заполнении
трансформаторным маслом, загрязнения посторонними
примесями (например, волокнами) твердой и жидкой
изоляции.
С увеличением содержания влаги в твердой изоляции
снижается ее электрическая прочность, воздействие
электрического поля вызывает в ней возрастание диэлек-
трических потерь. Недостаточное удаление растворите-
лей или неполная полимеризация лака после пропитки
повышает диэлектрические потери и снижает электриче-
скую прочность изоляции обмоток, а также вызывает ус-
34
Коренное окисление и старение изоляционного масла
в процессе эксплуатации трансформатора.
Воздушные или газовые включения в бумажно-мас-
ляной изоляции трансформатора являются также вред-
ными и не должны оставаться в изоляции при заполнении
трансформаторным маслом. При воздействии электриче-
ского поля на изоляцию в местах скопления воздушных
(газовых) пузырьков, например между слоями бумаж-
ной изоляции, возникает корона, т. е. слабые частичные
разряды, которые повреждают органическую изоляцию.
Кроме того, наличие воздушных включений в масле сни-
жает его электрическую прочность. Поэтому высоко-
вольтные трансформаторы заполняют дегазированным
маслом под вакуумом, применяют прогрев трансформа-
тора для удаления воздушных включений из лабирин-
тов изоляции.
Присутствие механических примесей (волокон) в мас-
ле способствует переходу растворенной в масле воды
в дисперсное состояние и вызывает этим снижение про-
бивного напряжения масла. Кроме того, механические
примеси, оседая, создают «мостики», по которым возмо-
жен пробой.
Расчет изоляции и проверка ее прочности в готовом
трансформаторе для всех возможных случаев затрудне-
ны ввиду того, что воздействия на изоляцию многооб-
разны. Поэтому в трансформаторостроении выработаны
определенные нормы и методы приемо-сдаточных, пери-
одических и типовых испытаний, соблюдение которых
позволяет получить надежную изоляцию.
Необходимую электрическую прочность изоляции
в трансформаторах обеспечивают выбором материала
изоляции, изоляционных конструкций и размеров изоля-
ционных промежутков, а нагревостойкость изоляции —
ограничением допустимой температуры. Рациональная
конструкция и расположение обмоток обеспечивают необ-
ходимую механическую прочность. Изоляционные мате-
риалы, применяемые в трансформаторостроении, не всту-
пают в химическое взаимодействие с маслом. Поэтому
они не разрушаются и не способствуют разложению или
загрязнению масла.
Значительную роль в обеспечении электрической
прочности изоляции играет правильная технология ее
обработки. Одной из важнейших технологических опера-
ций обработки изоляции является вакуумная сушка ак-
3*
3?
тивной части трансформатора по окончании сборки пе-
ред заливкой его маслом.
Выполнение защиты силовых трансформаторов, ме-
тоды испытания изоляции и нормы испытательных на-
пряжений приведены в [13—19].
2-2. КОНСТРУКЦИЯ ИЗОЛЯЦИИ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ.
ИЗОЛЯЦИОННЫЕ ПРОМЕЖУТКИ
Электрическая прочность изоляции трансформатора
обеспечивается правильным выбором ее конструкции,
материала и минимально допустимых расстояний (изо-
ляционных промежутков) в соответствии с классом на-
пряжения трансформатора. Выбранная изоляция транс-
форматора должна предохранять его токоведущие части
обмотки, отводы, переключатели, вводы от пробоя на
землю и между ними как при нормальном рабочем на-
пряжении, так и при возможных перенапряжениях. Изо-
ляция трансформатора должна выдерживать нормиро-
ванные испытательные напряжения при приемо-сдаточ-
ных и типовых испытаниях трансформатора.
Расположение изоляционных промежутков зависит от
конструкции трансформатора, т. е. от взаимного распо-
ложения обмоток, магнитопровода, бака и других частей.
В процессе развития трансформаторостроения определя-
лись основные варианты изоляционных конструкций для
концентрических и чередующихся обмоток [4, 6, 17].
В трансформаторе стержневого типа с концентриче-
скими обмотками (рис. 2-2,а) основными промежутками
главной изоляции являются следующие: канал между
обмоткой НН и магнитопроводом, канал между обмот-
ками ВН и НН, промежутки между обмоткой ВН и
стенкой бака, между обмотками разных фаз (между-
Рис. 2-2. Изоляционные промежутки главной изоляции.
а— при концентрических обмотках; б — при дисковой чередующейся обмотке;
1 — стенка бака; 2 — стержень магнитопровода; 3 — ярмо.
36
фазное расстояние) и между торцами обмоток НН и
ВН и ярмами.
При дисковой чередующейся обмотке (рис. 2-2,6)
основными промежутками главной изоляции являются
следующие: промежуток между катушками ВН и НН,
между катушками этих обмоток и стержнем, стенкой
бака, катушками соседней фазы, между крайними ка-
тушками обмотки НН и ярмом.
Рис. 2-3. Типы изоляционных промежут-
ков.
а — масляный или воздушный; б — с  барье-
ром; в — с покрытием; г — барьер без масля-
ного или воздушного промежутка; д —
с барьером и покрытием; е — с двумя барье-
рами.
Рис. 2-4. Изменение изоляционных рас-
стояний и усложнение структуры глав-
ной изоляции обмоток с ростом класса
напряжения. Размеры в сантиметрах.
37
Минимально допустимые размеры изоляционных про-
межутков зависят от изоляционных материалов, которыми
заполняются эти промежутки. В существующих конструк-
циях изоляционный промежуток может быть заполнен
маслом или воздухом, твердой изоляцией (электроизоля-
ционный картон, кабельная бумага) или комбинацией из
этих материалов (рис. 2-3). Размеры изоляционных про-
межутков главной изоляции обмоток существенно возра-
стают с ростом класса напряжения трансформатора
(рис. 2-4), что приводит к увеличению расхода изоляци-
онных материалов, а также к увеличению массы и га-
баритов обмоток и активной части.
В практике трансформаторостроения наибольшее
распространение получила маслобарьерная главная изо-
ляция обмоток, состоящая из различных комбинаций
масляных каналов или промежутков с барьерами в виде
цилиндров, простых и угловых шайб из электроизоляци-
онного картона или кабельной бумаги [5].
Достоинством маслобарьерной изоляции является
более простая (по сравнению с бумажно-масляной) тех-
нология изготовления обмоток, изоляции, (сборки ак-
тивной части, ее сушки и пропитки маслом. В отечест-
венных сериях силовых трансформаторов главная изо-
ляция обмоток—маслобарьерная.
В настоящее время разработаны конструкции усовер-
шенствованной маслобарьерной изоляции с уменьшенным
основным изоляционным промежутком — радиальным
расстоянием между обмотками. Возможности масло-
барьерной изоляции еще полностью не изучены, и есть
данные, свидетельствующие о том, что эти возможности
еще не исчерпаны.
На рис. 2-5 показана конструкция главной изоляции
трансформатора класса напряжения 35 кВ. В этой кон-
струкции изоляция между обмотками ВН и НН 6 и 8
между обмоткой НН и стержнем магнитопровода 3 вы-
полнена в виде масляного промежутка, разделенного
изоляционными (жесткими бумажно-бакелитовыми) ци-
линдрами 5, 7. Обмотки НН и ВН намотаны на бумаж-
но-бакелитовых цилиндрах, являющихся каркасом об-
мотки.
Электрическую прочность продольной изоляции обес-
печивают правильным выбором витковой и междукату-
шечной изоляции. Изоляция между витками обеспечива-
ется собственной изоляцией обмоточного провода.
38
Рис. 2-5. Строение изоляции и обмоток трехфазных трансформато-
ров класса напряжения 35 кВ.
1 и 2 —деревянные стержни крепления; 3— магнитопровод; 4 — скругленная
деревянная планка расклинивания; 5 — бумажно-бакелитовый цилиндр обмот-
ки НН; 6 — непрерывная обмотка НН; 7 — бумажно-бакелитовый цилиндр об-
мотки ВН; 8 — непрерывная обмотка ВН; 9 — междуфазная перегородка; 10 —
щиток, закрывающий ярмо; 11— опорные кольца обмотки ВН; 12— ярмовая
изоляция; 13— рейка обмотки ВН; 14—опорные кольца обмотки НН; 15 ~
рейка обмотки НН; 16 — прокладка обмотки ВН; 17 — электрокартонная шай-
ба; 18 — вертикальная стальная шпилька, изолированная бумажно-бакелито-
вой трубкой; 19 — ярмовая балка; 20 — планка уравнительной изоляции; 21 и
22 — изолированный отвод (конец) обмотки.
39

Междукатушечная изоляция в непрерывной обмотке
осуществляется радиальными масляными каналами, об-
разуемыми дистанционными прокладками 16, надетыми
на рейках 13 и 15. Электрокартонные рейки, располо-
женные по окружности обмотки, как показано на рис.
2-5, создают вертикальные каналы между цилиндром и
проводниками обмотки.
Детали радиального крепления удерживают обмотки
концентрично относительно стержня магнитопровода и
относительно друг друга й образуют для витков внутрен-
них обмоток опоры, воспринимающие направленные
внутрь обмоток радиальные усилия короткого замыка-
ния. Радиальное крепление цилиндра обмотки НН на
стержне магнитопровода осуществляется нормализован-
ными деревянными стержнями 1, 2 и планками 4. Меж-
ду обмотками ВН различных фаз устанавливают меж-
дуфазную изоляцию.
В трансформаторах малой и средней мощности на-
пряжением до 15 кВ размеры изоляционного промежутка
между торцами обмоток и ярмом и ярмовыми балками
относительно невелики. Поэтому концевую изоляцию
обычно осуществляют в виде деревянных подкладок или
деталей из электроизоляционного картона, как бы сов-
мещающих в себе и ярмовую и уравнительную изо-
ляцию.
В главной изоляции обмоток трансформатора класса
напряжения НО кВ с испытательным напряжением
200 кВ (рис. 2-6) устанавливают два изоляционных ци-
линдра с угловыми шайбами. Изоляционные цилиндры
обмоток ВН и НН — «мягкие», намотанные из заготовок
электроизоляционного картона. Угловая шайба пред-
ставляет со<бой кольцевой барьер, охватывающий край
обмотки. Цилиндрическая и горизонтальная части угло-
вой шайбы обмотки препятствуют развитию пробоя
в масле как в радиальном направлении, так и в сторону
ярма. Между обмотками ВН соседних фаз установлены
угловые междуфазные перегородки, являющиеся одно-
временно барьерами в промежутке между наружным
Рис. 2-6. Строение изоляции и обмоток трехфазных трансформато-
ров класса напряжения ПО кВ.
I — ярмовая изоляция; 2 — шайба с П-образными подкладками; 3— нижний
барьер; 4 — обмотка НН; 5 — угловые шайбы; 6 — рейка обмотки ВН; 7 — об-
мотка ВН; 8 — цилиндры обмотки ВН; 9 — планка из электрокартона; 10 —
емкостное кольцо обмотки ВН; 11 — междуфазная перегородка; 12 — шайба
с П-образными подкладками; 13 — шайба с приклепанными подкладками;
14 — стальное нажимное кольцо.
41
краем обмотки ВН и ярмом магнитопровода. Каналы по
обе стороны барьера и перегородки образуются П-об-
разными прессованными прокладками, устанавливаемы-
ми на барьере. Концевая изоляция от верхнего и ниж-
него ярм магнитопровода выполняется типовой кон-
струкции.
Одним из перспективных видов изоляции (с точки
зрения возможности увеличения мощности транспорта-
бельного трансформатора) является бумажно-масляная
изоляция (рис. 2-7). Однако она обладает рядом осо-
бенностей, которые существенно усложняют конструк-
цию и технологию производства.
Применение бумажно-масляной изоляции в силовых
трансформаторах позволяет уменьшить главные изоля-
ционные расстояния, а это способствует увеличению пре-
дельной мощности транспортабельных трансформаторов.
Рис. 2-7. Бумажно-масляная главная изоляция силового трансфор-
матора высокого напряжения (фирма «Броун-Бовёри», Швейцария)
стержень магнитопровода; 2 — обмотка НН; 3 — бумажно-бакелитовый
цилиндр; 4—бумажный цилиндр; 5 — обмотка ВН; 6 — отворот бумажного
цилиндра; 7 — прокладка между отворотами.
42
В то же время производство трансформаторов с бу-
мажно-масляной изоляцией требует значительного повы-
шения технологической культуры производства, разра-
ботки и внедрения ряда новых технологических процес-
сов, так как в целом процесс производства трансформа-
торов с бумажно-масляной изоляцией значительно слож-
нее, чем трансформаторов с масло-барьерной изоляцией.
В последние годы систематически совершенствуется
изоляция трансформаторов на основе исследований пе-
ренапряжений в обмотках при различных вариантах их
раскладки и способах защиты, исследований электриче-
ской прочности улучшенной конструкции межобмоточ-
ной изоляции с уменьшенными каналами у обмоток,
а также исследований электрической прочности витко-
вой изоляции обмоточных проводов.
В трансформаторах классов напряжения 110—330 кВ
широко применяется обмотка с горизонтальными канала-
ми неодинаковых размеров (уменьшенными между вход-
ными катушками), позволяющая отказаться от экрани-
рующих витков и дополнительной изоляции дисковых
катушек. Благодаря повышению качества обмоточных
проводов и наличию совершенного технологического
оборудования и оснащения были широко внедрены пере-
плетенные обмотки в классе напряжения 330 кВ.
Новый вид комбинированной обмотки (непрерывная
обмотка с переплетенной входной частью и многоступен-
чатым изменением продольной емкости) в настоящее
время широко применяется в обмотках ВН класса 220—
500 кВ.
Применение более рациональной конструкции обмоток
ВН напряжением НО—330 кВ позволило снизить размер
среднего осевого канала на 20—30%, что обеспечило по-
вышение коэффициента заполнения окна магнитопрово-
да в среднем на 10% [9].
Исследования электрической прочности изоляции
трансформаторов при длительном воздействии на-
пряжения, проведенные в последние годы в ВЭИ
им. В. И. Ленина и ВИТ позволяют значительно усо-
вершенствовать конструкцию маслобарьерной изоляции
силовых трансформаторов.
2-3. ОСНОВНЫЕ ИЗОЛЯЦИОННЫЕ ДЕТАЛИ И УЗЛЫ.
ИХ НАЗНАЧЕНИЕ
В зависимости от мощности, класса и принятого ис-
пытательного напряжения промышленной частоты, схе-
43
мы соединения обмоток и способа регулирования напря-
жения, а также от многих специфических особенностей
конструкции трансформатора строение его главной изо-
ляции выполняется различно [3—8]. Здесь рассматрива-
ются только типовые конструктивные элементы изоляции
на примере трансформатора 35 кВ мощностью 1600 кВ-А
(см. рис. 2-5). Рассмотрим вначале основные детали об-
мотки: цилиндр 5, 7, рейки, дистанционные прокладки,
шайбы, опорные кольца.
I
Рис. 2-8. Изоляционные детали из склеенного электроизоляционного
картона.
а — прокладка прямоугольная со скосом, фигурная, П-образная; б — рейка;
в — кольцо с пазами.
Основное назначение цилиндра — создание изоляци-
онного барьера между двумя обмотками, насаженными
одна на другую, или между обмоткой и сталью магнито-
провода, когда данная катушка является первой от
стержня.
Цилиндр может быть жестким (бумажно-бакелито-
вым), являющимся как бы каркасом обмотки, или
мягким из листов электроизоляционного картона, кото-
рые наматываются на стержень или насаженную обмот-
ку в процессе сборки трансформатора. Мягкие цилиндры
следует изготавливать из мягкого электроизоляционного
картона марок М, А, Б.
44
Рейки 13, 15 имеют двойное назначение: они образуют
вертикальные каналы между цилиндром и витками
обмотки и несут дистанционные прокладки 16. В соот-
ветствии с этим они имеют вид, изображенный на рис.
2-8,6.
Ширина рейки постоянна для большинства обмоток.
Толщина и длина реек изменяются соответственно разме-
ру и длине вертикального канала.
Дистанционные прокладки (рис. 2-9,а) служат для
создания горизонтальных каналов между витками или
Рис. 2-9. Изоляционные детали из листового электроизоляционного
картона.
а — дистанционные прокладки; б — коробка; в — щиток.
катушками обмотки, представляя собой ту опорную по-
верхность, через которую передаются все осевые усилия,
воздействующие на обмотки трансформатора. Дистанци-
онные прикладки несут большую механическую нагрузку,
особенно при коротких замыканиях. Это заставляет от-
нести их к разряду наиболее ответственных деталей, тре-
бующих определенной тщательности и аккуратности как
в процессе их изготовления, так и при их установке
в обмотке.
Для обеспечения необходимой эксплуатационной на-
дежности трансформаторов и предупреждения усадки
в процессе эксплуатации дистанционные прокладки сле-
дует изготавливать из электроизоляционного картона
марки Б, предварительно уплотненного, имеющего плот-
ность не ниже 1250 кг/м3.
Горизонтальные каналы между катушками по сообра-
жениям электрической и конструктивной прочности быва-
ют различных размеров и выполняются обычно из элект-
роизоляционного картона толщиной 2,0; 2,5 или 5 мм.
Длина прокладок зависит от радиального размера обмот-
45
ки. На рис. 2-9,а показаны прокладки со скругленными
углами. Скругление углов прокладок внутренней обмотки
позволяет более плотно насадить (или намотать) распо-
ложенный снаружи цилиндр соседней обмотки и повыша-
ет электрическую прочность изоляционной конструкции.
Широко применяют дистанционные прокладки с двумя
пазами, позволяющие выполнить дополнительное крепле-
ние прокладок наружными рейками («прошивку» обмо-
ток).
Шайбы применяют в обмотке как детали концевой
изоляции или вместо прокладок между катушками. На
рис. 2-5 каналы между катушками чередуются с шайбами
из электроизоляционного картона 17, которые для воз-
Рис. 2-10. Элементы главной изоляции силовых трансформаторов.
а — ярмовая изоляция трансформатора на 35 кВ с вынимающимся сектором;
б — ярмовая изоляция трансформатора на 220 кВ; в — уравнительная изоля-
ция в виде четырех деревянных планок; г — уравнительная изоляция в виде
пластин электроизоляционного картона с приклепанными прокладками; д —
изоляционная прокладка «мост»; е—плоский барьер трехфазного трансфор-
матора напряжением НО кВ с П-образными прокладками; ж— междуфазная
перегородка; з — мягкая угловая шайба; 1 —- шайба (лист); 2 — прокладка;
3 — вставка; 4 — заклепка; 5 — П-образная прокладка; 6 — прессованная ди-
станционная прокладка.
47
можности их установки при намотке делаются разрез-
ными.
Опорные кольца 11 и 14 (рис. 2-5) устанавливаются
на обоих концах катушки и служат в качестве опорной
изоляции.
Характерными элементами главной изоляции транс-
форматора являются ярмовая и уравнительная изоляции.
Ярмовая изоляция 1 (см. рис. 2-6) изолирует обмот-
ки от ярм магнитопровода. Ярмовая изоляция трансфор-
маторов 10—НО кВ представляют собой обычную шай-
бу из электроизоляционного картона толщиной 2—3 мм
с приклепанными или приклеенными к ней с обеих сто-
рон прокладками. Прокладки образуют каналы для ох-
лаждения ярма и прохода масла к обмоткам. Необхо-
димая толщина прокладок (размер канала) тем больше,
чем больше диаметр стержня и радиальный размер
обмотки.Число и расположение прокладок ярмовой изо-
ляции соответствуют числу и расположению прокладок
в обмотке. Для прохода концов внутренней обмотки
в шайбах ярмовой изоляции делают соответствующие
вырезы, а в более мощных трансформаторах для облег-
чения сборки шайбу делают разрезной — с вынимаю-
щимся сектором в зоне концов (рис. 2-10,а). В транс-
форматорах напряжением 220 кВ и выше (рис. 2-10,6)
«шайба» ярмовой изоляции обычно состоит из несколь-
ких слоев электрокартона; к верхнему и нижнему слоям
приклепываются прокладки, в середину вкладывают
остальные слои электрокартона, разрезанного на части,
удобные для сборки и обеспечивающие перекрытие
стыков.
Уравнительная изоляция служит для выравнивания
обращенной к обмоткам полки ярмовой балки с плос-
костью ярма. В рассматриваемом случае она выполнена
из дерева (рис. 2-10,в). В существующих сериях, начи-
ная с мощности трансформаторов 3200 кВ-А, применяют
уравнительную изоляцию из электроизоляционного кар-
тона. При этом ее изготавливают в виде сегментов и
полуколец с наклепанными прокладками (рис. 2-10,б,г).
Ширина прокладок уравнительной изоляции такая же,
как и ярмовой. Толщина прокладок, расположенных
с обеих сторон пластины, неодинакова: толщина прокла-
док, обращенных к ярмовой изоляции, должна быть
больше, чем со стороны полки ярмовой балки, так как
между пластиной уравнительной изоляции и шайбой
48
ярмовой изоляции в промежутки между их прокладками
выводятся концы внутренних обмоток. Пластина урав-
нительной изоляции служит изоляционным барьером
между выводным концом и полкой ярмовой балки.
Верхние прокладки нижней уравнительной изоляции
выполняются более длинными и используются как упор
для перегородки между обмоткой и баком в трансфор-
маторах напряжением 220 кВ и выше.
В трансформаторах малой и средней мощности на-
пряжением до 15 кВ размеры изоляционного промежут-
ка от обмоток до ярма и ярмовой балки относительно
невелики. Поэтому концевую изоляцию обычно выпол-
няют в виде деревянных подкладок или деталей из элек-
троизоляционного картона, как бы совмещающих в себе
ярмовую и уравнительную изоляцию.
Элементом изоляции обмоток ВН ПО кВ и выше
является угловая шайба 5 (см. рис. 2-6) — кольцевой
Г-образный барьер, охватывающий край обмотки. Ци-
линдрическая и горизонтальная части угловой шайбы
(рис. 2-10,з) расположены вблизи края обмотки пример-
но перпендикулярно силовым линиям электрического
поля и затрудняют развитие пробоя в масле как в ра-
диальном направлении, так и в сторону ярма.
В настоящее время освоено производство жестких
угловых шайб методом формовки из мягкого электро-
изоляционного картона марок А и М и литья из целлю-
лозы (см. гл. 8).
Барьеры или шайбы с П-образными прокладками
(рис. 2-10,е, ж) устанавливают вверху и внизу обмоток
ВН. Каналы по обе стороны барьера образуются П-об-
разными прессованными прокладками (см. рис. 2-8,а).
Глава третья
МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ОБМОТОЧНО-
ИЗОЛЯЦИОННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ,
И ТРЕБОВАНИЯ К НИМ
3-1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
В обмоточно-изоляционном производстве трансформаторострои-
тельных заводов применяют большое количество различных мате-
риалов. Их можно классифицировать следующим образом: провод-
никовые, электроизоляционные и вспомогательные материалы.
К каждому материалу предъявляют требования, определенные стан-
дартами или техническими условиями.
4—768	49
В-1 ПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ
В качестве проводников тока в обмотках трансформаторов
в большинстве случаев применяется чистая электролитическая медь
(99,95% чистой меди), обладающая высокой электрической прово-
димостью, большой эластичностью и достаточной механической
прочностью. Удельное электрическое сопротивление электролитиче-
ской меди -р=0,01724 мкОм-м, плотность у=8300 кг/м3, температу-
ра плавления 1065—1080°С. Медь является дефицитным материалом»
поэтому для обмоток трансформаторов малой и средней мощно-
сти часто применяют алюминий, удельное сопротивление которого
р=0,029 мкОм-м, т. е. в 1,65 раза больше удельного сопротивле-
ния меди, плотность алюминия -у—2600 кг/м3. Алюминий дешевле
меди, но худшая электрическая проводимость по сравнению с медью
требует применения больших сечений проводов. Предел прочности
при растяжении алюминиевых проводов в 3,5 раза меньше, чем
медных [20]. Это ограничивает возможности применения алюминие-
вых проводов в мощных трансформаторах.
К обмоточным проводам предъявляют следующие технические
требования:
1,	Наложение изоляции должно быть плотным и равномерным.
Наружная лента (из кабельной бумаги) и внутренняя (из телефон-
ной или кабельной бумаги) должны быть наложены с перекрытием
не более 50%, а остальные в каждом слое — встык или* с зазором
до 2 мм между витками с обязательным смещением на половину
шага относительно соседних слоев.
2.	Шаг обмотки бумажных лент для прямоугольных проводов
должен быть не более 30 мм для сечения до 75 мм2 и 35 мм—-для
75 мм2 и выше.
3.	В проводах не должно появляться трещин бумаги и оголен-
ных мест при изгибе на 180° провода широкой стороной, а также
узкой стороной для проводов с отношением сторон не более 1 : 2
на стержень диаметром 160 мм.
4.	Намотка провода на барабаны должна быть ровной, без
перехлестывания. Расстояние от верхнего слоя намотки до края
щеки барабана должно быть не менее 25 мм.
5.	Электрическое сопротивление провода постоянному току,
отнесенное к 1 мм2 поперечного -сечения и 1 м длины при 20°С,
должно быть для медных проводов не более 0,01784 Ом, алюминие-
вых — не более 0,029 Ом.
6.	Материалы, применяемые для изготовления проводов, долж-
ны соответствовать стандартам.
7.	Провода прямоугольного сечения не должны иметь острых
углов (заусенцев), повреждающих (надрезающих изнутри) бумаж-
ную изоляцию.
8.	Хранение и транспортирование провода должны произво-
диться только в горизонтальном положении оси барабана.
Стремление к повышению надежности и экономичности транс-
форматоров заставляет обратить особое внимание на характеристи-
ки и качество обмоточных проводов, поскольку обмотки в транс-
форматоре являются наиболее ответственным элементом. Их каче-
ство в значительной мере определяет надежность всего трансфор-
матора.
Для обмоток нормальных силовых трансформаторов применяют
медный и алюминиевый изолированный провод круглого и прямо-
угольного сечений по ГОСТ 16512-70, 16513-70, 7019-71 и специаль-
50
ним ТУ кабельной промышленности. Различают следующие марки
обмоточных проводов:
Медные обмоточные провода ГОСТ 16512-70, 7019-71, 16513-70
ПБО — провод, изолированный одним слоем хлопчатобумажной
пряжи;
ПБД — провод, изолированный двумя слоями хлопчатобумаж-
ной пряжи;
ПЭБО — провод, изолированный эмалью и одним слоем хлоп-
чатобумажной пряжи;
ПЭЛБО — провод, изолированный маслостойкой эмалью и одним
слоем хлопчатобумажной пряжи;
ПБУ — провод, изолированный лентами высоковольтной кабель-
ной уплотненной бумаги;
ПБ — провод, изолированный лентами кабельной или (и) теле-
фонной бумаги;
ПСД — провод, изолированный двумя слоями стекловолокнистой
изоляции (этот провод используют для сухих трансформаторов).
Алюминиевые обмоточные провода ГОСТ 16512-70, 16513-70
АПБД — провод, изолированный двумя слоями хлопчатобумаж-
ной пряжи;
АПБУ — провод, изолированный лентами кабельной высоко-
вольтной уплотненной бумаги;
АПБ — провод, изолированный лентами кабельной или телефон-
ной бумаги.
Номинальная диаметральная (удвоенная) толщина изоляции
круглых проводов может быть следующей: 0,3; 0,72; 0.93; 1,20 мм.
Номинальная удвоенная толщина изоляции для проводов ма-
рок ПБ и АПБ: 0,45; 0,55; 0,72; 0,96; 1,20; 1,36; 1,68; 1,92, а для
марок ПБУ и АПБУ: 2,0; 2,48; 2,96; 3,6; 4,08; 4,4 мм.
Изготовление обмоток ВН мощных силовых трансформаторов
вызвало потребность в обмоточных проводах с изоляцией повы-
шенной электрической прочности. Для их изоляции применяют
уплотненную кабельную бумагу марки КВУ толщиной не более
0,08 мм. Таким проводам присвоена марка ПБУ (ГОСТ 16512-70).
Увеличение витковой изоляции провода приводит к уменьше-
нию коэффициента заполнения окна магнитной системы медью и
вследствие этого к снижению технико-экономических показателей
трансформаторов. Кроме того, провод с большой толщиной витко-
вой изоляции нетехнологичен и не обеспечивает плотной намотки
обмотки.
За рубежом в качестве витковой изоляции проводов наряду
с применением лучших сортов кабельной бумаги стали применять
синтетические изоляционные материалы: лавсановую (териленовую)
пленку, поливинилхлоридную изоляцию и др.
При применении в обмотке проводов большой толщины (3—
5 мм) и большого числа элементарных проводников в витке (более
100) очень важно ограничить добавочные потери, вызываемые маг-
нитным полем рассеяния и циркулирующими токами.
Кабельная промышленность освоила производство транспониро-
ванных проводов, и они успешно применяются для намотки обмоток
мощных трансформаторов (см. гл. 5).
Транспонированный провод (рис. 3-1) состоит из нечетного
числа прямоугольных эмалированных проводников, расположенных
в два ряда и транспонированных. Между рядами проводов проло-
жена изоляция из кабельной бумаги толщиной 0,12 мм. Для изго-
4*	51
товления транспонированных проводов применяются провода марки
ПЭМП — провода медные прямоугольные эмалированные высоко-
прочные. Транспозиция провода выполняется по принципу круговой
перестановки по прямоугольному контуру. Поверх транспонирован-
ных эмалевых проводников накладывается общая бумажная изо-
ляция из кабельной бумаги марки КМ-120 толщиной 0,12 мм — для
проводов марки ПТБ или из кабельной бумаги марки КВУ толщи-
ной 0,08 мм — для проводов марки ПТБУ-С (провод транспониро-
ванный из элементарных эмалированных проводников в общей бу-
мажной изоляции специальный).
Номинальная удвоенная толщина бумажной изоляции для транс-
понированных 'проводов 0,95—1,35 мм.
Рис. 3-1. Транспонированный провод марки ПТБ.
По сравнению с обычными обмоточными проводами марки ПБ
транспонированные провода марки ПТБ имеют ряд преимуществ:
снижается трудоемкость изготовления обмоток, так как в про-
цессе намотки обмоток отпадает необходимость транспонирования
отдельных проводников;
значительно повышается коэффициент заполнения сечения об-
мотки медью благодаря замене бумажной изоляции каждого про-
водника эмалевой изоляцией толщиной 0,06—0,14 мм па обе сто-
роны;
уменьшаются размеры обмоток, что ведет к уменьшению вло-
жения материалов, снижает габариты и массу трансформатора;
снижаются добавочные потери от полей рассеяния благодаря
более совершенной транспозиции и применению меньших сечений
элементарных проводников;
уменьшаются производственные площади, необходимые для раз-
мещения стоек с барабанами обмоточного провода;
повышается электродинамическая стойкость трансформаторов
при коротком замыкании благодаря большей механической проч-
ности обмоток из транспонированного провода.
Постоянно растущая потребность в трансформаторах больших
мощностей и сверхвысоких напряжений вызывает необходимость
применения проводов максимальных размеров как по высоте, так
и по ширине, что приводит к большому увеличению’ добавочных
потерь в обмотках и к чрезмерному нагреву у крайних катушек
потоками рассеяния. Для снижения потерь успешно применяют спе-
циальные медные обмоточные провода марок ПБП и ПБПУ. Эти так
называемые подразделенные провода (рис. 3-2) состоят из двух или
трех элементарных проводников (жил) с бумажной изоляцией от-
дельного проводника толщиной 0,4 мм и удвоенной суммарной но-
минальной толщиной дополнительной поясной изоляции, равной 1,35;
52
1,68; 1,92; 2,48; 2,96 мм. Разделение проводника приводит к значи-
тельному (на 20—30%) снижению добавочных потерь от поперечных
полей рассеяния, благодаря чему уменьшаются перегревы в крайних
катушках обмотки.
В настоящее время в обмотках НН трансформаторов большой
мощности широко применяется транспонированный подразделенный
провод марки ППТБ (рис. 3-2,в).
Одной из причин повреждения мощных трансформаторов в экс-
плуатации является потеря устойчивости обмоток, сжимаемых ра-
диальным усилием, вследствие недостаточной прочности обмоточ-
ных проводов. Разработка и исследование материалов с повышен-
ной прочностью проводятся в СССР и за рубежом. Имеется перспек-
Рис. 3-2. Подразделенный про-
вод.
а, б — марки ПБП двухжильный
(тип А) и трехжильный (тип Д);
в — марки ППТБ (транспортирован-
ный подразделенный).
тива получения в обозримом будущем медного сплава, обладающе-
го при относительно небольшом (около 5%) увеличении удельного
сопротивления существенно более высокими, чем у меди (в 1,5—
2 раза), механическими характеристиками [21]. Увеличения электро-
динамической стойкости обмоток можно достичь склейкой витков
проводов между собой. Поэтому необходимы обмоточные провода
(в том числе и транспонированные) с термореактивным изоляцион-
ным покрытием, которое, полимеризуясь при сушке обмотки, склеи-
вает ее витки (провода). Выпуск в достаточном количестве прямо-
угольных эмалированных проводов позволит заменить обмоточные
провода с бумажной изоляцией в обмотках трансформаторов напря-
жением до 330 кВ включительно.
Фольга и лента. В последние годы за рубежом и в нашей стра-
не в качестве проводникового материала для обмоток трансформа-
торов малой мощности (до 630 кВ-А) широко применяются медная
и алюминиевая фольга и лента. Переход от алюминиевых проводов
на фольгу и ленту позволяет резко повысить коэффициент запол-
нения объема обмотки активным проводником, в результате чего
уменьшаются потери короткого замыкания на 14%, массы конструк-
ционной стали, трансформаторного масла и трансформатора в це-
лом на 5—10%. Медную фольгу для электротехнической промыш-
ленности по ТУ КП-033-66 изготавливают из меди марки не ниже
Ml по ГОСТ 859-66 с удельным электрическим сопротивлением
р^0,180 мкОм-м и с допуском по толщине ±3%. Толщина фольги
0,035—0,065 мм, ширина рулона — 700, 850 и 1000 мм. Ленту изго-
тавливают толщиной 0,100; 0,080; 0,075; 0,050; 0,035 мм.
Алюминиевая фольга и лента, предназначенные для обмоток
трансформаторов, изготовляются из алюминия марки АЕ ГОСТ
11069-74 и имеют удельное электрическое сопротивление р^
<^0,028 мкОм-м для марки А7Е. Толщина фольги 0,020—0,2 мм,
толщина ленты 0,22—2,0 мм. Допуск на толщину ±3%. Такие
фольга и лента пока еще не освоены нашей промышленностью,
53
поэтому для изготовления обмоток временно применяется алюминие-
вая фольга для технических целей, выпускаемая по ГОСТ 618-73,
а лента по ГОСТ 13726-68.
3-3. ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ
МАТЕРИАЛЫ
Основное назначение электроизоляционных материалов — надеж-
но изолировать токоведущие части трансформатора между собой
и от заземленных частей, для чего эти материалы должны обладать
определенными свойствами. Наиболее важными из них являются
электрическая прочность, диэлектрические потери, электрическая
проницаемость, электрическая проводимость, гигроскопичность, ме-
ханическая прочность и нагревостойкость [20].
Электрическая прочность. Каждый диэлектрик, находясь в элек-
трическом поле, теряет изоляционные свойства, если напряженность
поля превысит некоторое критическое для данного диэлектрика зна-
чение. Это явление называется пробоем диэлектрика или наруше-
нием его электрической прочности. Напряжение, при котором про-
исходит пробой диэлектрика, называется пробивным, а соответст-
вующее значение напряженности поля — электрической прочностью
диэлектрика.
Свойство электроизоляционного материала выдерживать высо-
кое напряжение количественно выражается пробивным напряжени-
ем, отнесенным к единице толщины диэлектрика:
£пр=^пр/^,
где £Пр — электрическая прочность диэлектрика, кВ/м; С7Пр — про-
бивное напряжение, кВ; h — толщина электроизоляционного мате-
риала, м.
Электрическая прочность является одной из главных характе-
ристик изоляционного материала и определяет возможность его
применения в устройствах высокого напряжения. Она зависит от
его предварительной обработки, температуры, влажности и других
факторов. Материалы, применяемые в трансформаторах, в зависи-
мости от места их установки и назначения имеют электрическую
прочность при 20°С от 5-Ю3 до 90-Ю3 кВ/м.
Диэлектрическими потерями называют потери энергии, возни-
кающие в толще электроизоляционного материала (диэлектрика),
находящегося в переменном электрическом поле. Вызываемое поте-
рями нагревание приводит к старению материала (ухудшению изо-
лирующих свойств). Диэлектрические потери принято оценивать
тангенсом угла диэлектрических потерь tg 6. Значение tg д опреде-
ляет мощность, теряемую в диэлектрике, и зависит от температуры
диэлектрика и частоты приложенного напряжения. Чем больше tg 6,
тем больше диэлектрические потери, нагрев диэлектрика и его ста-
рение.
Диэлектрическая проницаемость. Под действием приложенного
напряжения в диэлектрике возникает электрическое поле, вызываю-
щее его поляризацию. Для характеристики способности диэлектри-
ков поляризоваться служит величина, называемая диэлектрической
проницаемостью изоляции. Диэлектрическая проницаемость я за-
висит от температуры диэлектрика и частоты приложенного пере-
менного напряжения.
54
Применяемые в трансформаторах электроизоляционные мате-
риалы имеют относительную диэлектрическую проницаемость в пре-
делах 2—8 при 20°С и частоте 50 Гц. При выборе изоляционных ма-
териалов, работающих совместно, необходимо стремиться к тому,
чтобы соотношение диэлектрических проницаемостей обеспечивало
распределение напряженностей в последовательно включенных ди-
электриках соответственно их прочности.
Электрическая проводимость. Электроизоляционные материалы
обладают малой проводимостью. Способность диэлектрика прово-
дить ток характеризуется его удельным объемным и поверхностным
электрическими сопротивлениями. Чем больше удельное объемное
и поверхностное сопротивление диэлектрика, тем выше его качество.
При изготовлении трансформаторов качество изоляции проверяют
приложением повышенного напряжения. При этом в изоляции воз-
никает очень малый электрический ток, называемый током утечки
или током проводимости. Он зависит от электрического сопротивле-
ния изоляции трансформатора Сопротивление изоляции зави-
сит от температуры, наличия влаги и загрязнений.
Повышение температуры и увлажненности резко понижает
электрическое сопротивление изоляционного материала, увеличивает
ток утечки и снижает качество изоляции. Большинство изоляцион-
ных материалов, применяемых в трансформаторах обладает значи-
тельной гигроскопичностью, поэтому после изготовления трансфор-
маторы подвергают тщательной сушке (удалению влаги из мате-
риала), в результате которой сопротивление их изоляции резко
повышается.
Нагревостойкость. Различные материалы, применяемые в транс-
форматоростроении, по-разному реагируют на высокие температу-
ры. Раньше всего при работе трансформатора разрушается его изо-
ляция и в первую очередь — бумажная. Поэтому часто срок служ-
бы трансформатора определяется сроком службы той части его
изоляции, которая подвергается наибольшему нагреву.
Все электроизоляционные материалы разделяют по их нагрево-
стойкости на классы (ГОСТ 8865-70). Для каждого класса изоля-
ции установлена предельно допустимая температура нагрева, при
которой материал может длительно работать. Большинство изоля-
ционных материалов, применяемых в трансформаторах, относится
к классу А, предельная длительно допустимая температура которо-
го составляет 105°С. К ним относятся волокнистые электроизоля-
ционные материалы из целлюлозы или шелка, пропитанные или
погруженные в жидкий диэлектрик, изоляция эмалированных про-
водов на основе масляных или полиамидных лаков, полиамидные
пленки, а также дерево и древесные слоистые пластики. Пропи-
тывающими веществами для изоляции класса А обычно являются
трансформаторное масло, масляные лаки, битумные составы с тем-
пературой размягчения не ниже 105°С и другие вещества соответст-
вующей нагревостойкости.
В современных силовых трансформаторах применяется твердая
изоляция в сочетании с электроизоляционным (нефтяным) маслом.
Жидкие диэлектрики, т. е. минеральное трансформаторное масло
или синтетические жидкости (совтол 10), кроме изоляции, служат
также охлаждающей средой.
В качестве основной твердой изоляции масляных трансформа-
торов в настоящее время применяют волокнистые материалы из
целлюлозы. К ним относятся электрокартоны и бумага.
55
Электроизоляционные картоны. Важнейшими характеристиками
электроизоляционного картона для главной изоляции являются вы-
сокие электрические показатели (стойкость к воздействиям поверх-
ностных разрядов и электрическая прочность). Особенности кон-
струкции трансформаторов, механические и электрические воздей-
ствия, имеющие место при их работе, приводят к необходимости
применять для деталей изоляции электроизоляционный картон
с различными свойствами. Так, для цилиндров главной изоляции
трансформаторов и изоляционных перегородок нужен мягкий кар-
тон. Он должен быть эластичен, иметь повышенную масловпитывае-
мость и минимальную усадку по длине при высокой механической
прочности на разрыв. Основными электрическими характеристиками
мягкого картона должны быть его стойкость к поверхностному
разряду и высокая электрическая прочность на пробой по тол-
щине.
Для элементов продольной изоляции — дистанционных прокла-
док, ярмовой и уравнительной изоляции — нужен твердый картон,
хорошо работающий на сжатие. Он должен иметь минимальную
усадку по толщине, улучшенную механическую прочность на сжа-
тие и хорошо обрабатываться методом вырубки (штамповки) и ре-
зания. Кроме электроизоляционных картонов, обрабатываемых ме-
тодом резки и штамповки, нужно иметь картон специальных ма-
рок для изготовления деталей сложной конфигурации методом
горячей формовки на прессах или вытяжки в пресс-формах с пред-
варительным увлажнением заготовки.
Электроизоляционный картон, выпускаемый промышленностью,
изготовляется в соответствии с ГОСТ 4194-68 разных марок и тол-
щин:
Марка картона ... А и В	Б	Г
Толщина, мм ... . 2,0; 2,5; 3,0 1,0; 1,5; 2,0; 0,5; 1,0; 1,5;
2,5; 3,0; 4,0; 2,0; 2,5; 3,0
5,0; 6,0
Картон выпускается в листах размером: при толщине листа
1,0 мм: марки Б —3000X4000; 3000X2000; 1500X1000; 1000Х
Х1000; марки Г —350X1100; 350X1000; 850x950; при толщине
листа более 1,0 мм: марок А и В — 3000X4000; 3000X2000; 1500Х
Х1000; 1000X1000; марки Б —3000X4000; 3000X2000; 1500Х
Х1000 и 1000X1000; марки Г— 1850X3850; 1650X3800; 850X1100;
850X1000 и 850X950.
Картон марки Г толщиной 0,5 мм выпускается в рулонах
шириной не менее 980 мм.
Картон марки А — эластичный, гибкий, с высокой стойкостью
к действию поверхностных разрядов в масле. Этот картон пред-
назначен для изготовления деталей главной изоляции высоковольт-
ных масляных трансформаторов с напряжением до 1200 кВ вклю-
чительно.
С 1974 г. Серпуховская бумажная фабрика (СБФ) изготавли-
вает электрокартон марки М с добавкой в композицию картона
хлопковой целлюлозы. Этот картон с более высокими показателя-
ми (в 2 раза выше марки А) по стойкости к воздействию поверх-
ностных разрядов предназначен для главной изоляции трансформа-
56
торов свыше 750 кВ переменного напряжения и ±750 кВ постоян-
ного [22]. Картон марки М обладает также лучшими электроме-
ханическими характеристиками, чем картон марки А, более эла-
стичен, технологичен, лучше поддается деформации растяжения, что
является важным условием при изготовлении цилиндров, жестких
угловых шайб и других деталей методом прессования.
Применение электроизоляционного картона марки М для изго-
товления деталей главной изоляции улучшает качество, надежность
работы высоковольтных трансформаторов и реакторов и в целом
снижает уровень частичных разрядов трансформаторного оборудо-
вания.
Картон марки Б — средней плотности с повышенными электри-
ческими свойствами — применяется для изготовления деталей глав-
ной изоляции масляных трансформаторов напряжением до 220 кВ
включительно.
Используемый в настоящее время электроизоляционный кар-
тон марки Б для изготовления деталей продольной изоляции с плот-
ностью 950—1100 кг/м3 не обеспечивает надежную электродинами-
ческую стойкость обмоток, особенно трансформаторов, подвергаю-
щихся частым электродинамическим воздействиям.
Для обеспечения необходимой эксплуатационной надежности
трансформаторов следует применять для элементов продольной
изоляции разработанный бумажной промышленностью «жесткий»
картон плотностью 1250—1350 кг/м3 и сжимаемостью при давлении
20 МПа до 3,5% без остаточных деформаций после снятия дав-
ления.
Картон марки В — твердый, с малой сжимаемостью под дав-
лением, высокой электрической прочностью (перпендикулярно к по-
верхности), используется для изготовления деталей продольной
изоляции трансформаторов.
Картон марки Г — средней плотности с повышенным сопротив-
лением расслаиванию, применяется как основа для получения
склеенного картона и изготовления изоляционных деталей масляных
трансформаторов. Основные технические данные электроизоляцион-
ного картона приведены в ГОСТ 4194-68.
Электроизоляционные бумаги и ткани. Изоляционные бумаги
применяются в трансформаторах в качестве витковой изоляции
обмоточного провода, дополнительной катушечной изоляции в виде
лент различной ширины. Наиболее важным параметром изоля-
ционных бумаг (кроме диэлектрической проницаемости, угла ди-
электрических потерь и электрической прочности) является стой-
кость бумаг к старению под воздействием температуры,
электрического поля, влаги, кислорода и каталитического воздей-
ствия металлов в масле. В мировой практике применяются изоля-
ционные бумаги и картон, характеристики которых улучшены пу-
тем 'специальной обработки (ацетилирование и цианэтилирование),
что позволяет повысить температуру на поверхности проводнико-
вого материала на 15—20°С против допускаемой для обычной ка-
бельной бумаги.
Положительные результаты получены в области разработки
бумаг повышенной нагревостойкости для витковой изоляции обмо-
ток отечественных трансформаторов. Уже освоен в настоящее
время выпуск кабельной нагревостойкой бумаги марок КМТ-125 и
КМТУ-80 ГОСТ 18448-73 [22]. По нагревостойкости они превосхо-
дят обычные кабельные бумаги по ГОСТ 645-67 и могут быть
отнесены к классу нагревостойкости Е (120°С). Электрические ха-
57
рактеристики нагревостойкости бумаг сохраняются на уровне соот-
ветствующих марок обычных кабельных бумаг:
Марка бумаги	^пр’ к®/м	Марка бумаги	^пр’ к^/м
КМ-120	67-103	КВУ-080	82-103
KMT-120	67-103	КМТУ-080	83-103
Нагревостойкие кабельные бумаги (120°С) допускают при рав-
ном сроке службы с обычной кабельной бумагой класса нагрево-
стойкости А температуру на 15—20JC выше.
За счет применения нагревостойких бумаг для витковой изоля-
ции обмоток нагрузочная способность выпускаемых трансформато-
ров может быть увеличена на 10—15%, что эквивалентно увели-
чению мощности [22].
абельная бумага (ГОСТ 645-67) вырабатывается из сульфат-
ной целлюлозы натурального цвета и имеет следующие марки:
К-080, К-120, К-170, толщиной соответственно 0,08, 0,12, 0,17 мм
и КВУ (уплотненная) толщиной 0,08 мм; она поставляется в руло-
нах шириной 450—800 мм.
Кабельную бумагу пропитывают трансформаторным маслом, что
придает ей малую пористость и большую плотность и повышает ее
электрическую прочность. Электрическая прочность кабельной бу-
маги в воздухе составляет 6*103—9-103 кВ/м, а после пропитки
в сухом трансформаторном масле в зависимости от толщины 70X
ХЮ3—90-103 кВ/m. Диэлектрическая проницаемость сухой бумаги
равна 2,2—2,7, плотность 800 кг/м3. Она обладает достаточно вы-
сокой маслостойкостью при работе в горячем трансформаторном
масле. Благодаря высокой электрической и достаточной механиче-
ской прочности ее применяют как изоляцию между слоями обмо-
ток и для изолирования концов обмоток и отводов.
Телефонная бумага (ГОСТ 3553-73) изготовляется из сульфат-
ной целлюлозы натурального цвета марок КТ-04 и КТ-05. Бумага
выпускается в рулонах шириной 500 мм. Механические свойства
телефонной бумаги ниже, чем кабельной. Ее применяют для витко-
вой изоляции и изоляции между слоями обмоток трансформаторов.
Крепированная электроизоляционная бумага марки ЭКТМ
(ГОСТ 12769-76) изготовляется из сульфатной целлюлозы. Благо-
даря поперечному крепу (гофрировке) она дает удлинение до 70%
при натяжении. Поставляется в рулонах шириной 1000 мм. Толщи-
на бумаги 0,44±0,09 мм. Масса 130+10 г/м2. По своим электриче-
ским свойствам она несколько уступает кабельной.
Освоен выпуск крепированной бумаги улучшенного качества
с мелким крепом марки ЭКТУ-70, которая имеет более высокие в
2,0—2,5 раза электрическую прочность и в 1,5 раза механическую
прочность, чем крепированная бумага по ГОСТ 12769-76.
Для изолирования бумагу нарезают лентами шириной от 20 до
40 мм в направлении поперек крепа.
Благодаря высокой электрической прочности, маслостойкости,
эластичности и хорошему вытягиванию крепированная бумага успеш-
но применяется для изолирования отводов, мест соединений и
изгибов вместо лакоткани.
Лакоткань электроизоляционная (ГОСТ 2214-70) представляет
собой ткань, пропитанную электроизоляционным лаком; изготовля-
ется в рулонах шириной 700—1000 мм. Хлопчатобумажная или
шелковая ткань обеспечивает значительную механическую проч-
ность, а лаковая пленка — высокую электрическую прочность. По
нагревостойкости лакоткани относятся к классу А. Лакоткань
5§
Применяется в виде лент шириной 20—40 мм, разрезается на ленТы
по диагонали (под углом 45°). Такая резка дает максимальное
удлинение ленты при растяжении (до 30%), а это обеспечивает
выполнение наиболее плотной изолировки. Лакоткани разделяют на
черные и цветные (желтые) в зависимости от рода пропитываю-
щего лака/
ЛХСМ — лакоткань хлопчатобумажная, пропитанная в светлом
лаке, маслостойкая, толщиной 0,17; 0,2 и 0,24 мм. Плотность
1100 кг/м3, электрическая прочность около 60-103 кВ/м, применя-
ется для изоляции концов обмоток и отводов масляных трансфор-
маторов.
ЛШСС — лакоткань щелковая, пропитанная в светлом лаке, спе-
циальная, толщиной 0,04—0,06 и 0,1—0,15 мм, применяется для изо-
лирования концов обмотки, отводов масляных трансформаторов.
Вспомогательные материалы — ленты хлопчатобумажные (ГОСТ
4514-71), применяемые в трансформаторостроении, имеют следую-
щие переплетения: саржевое (киперная) и полотняное (тафтяная).
В саржевом переплетении перекрытие нитей идет в виде наклонных
узких полосок при одинаковой основной и уточной плотности под
углом 45°, вследствие чего в ткани образуются диагональные руб-
чики. В полотняном переплетении перекрытие нитей идет под углом
90° при одинаковой основной и уточной плотности.
В масляных трансформаторах применяют тафтяную ленту тол-
щиной 0,25 мм, шириной 10—50 мм и киперную толщиной 0,45 и
шириной 10—60 мм. Ленты поставляют в рулонах, длина ленты
в рулоне 50 м.
Хлопчатобумажные ленты имеют большую механическую проч-
ность, поэтому их применяют для механического крепления или за-
щиты основной изоляции —силовых бандажей, для покрытия по-
верх основной изоляции катушек, отводов и мест соединений.
Электроизоляционные лаки в зависимости от назначения раз-
деляются на пропиточные, покровные и клеящие: они изготовля-
ются как воздушной, так и печной сушки.
Наиболее широкое применение при изготовлении обмоток и изо-
ляции масляных трансформаторов имеют следующие лаки.
Лак ГФ-95 (ГОСТ 8018-70) масляно-глифталевый, электроизо-
ляционный, пропиточный, печной сушки. Пленка лака светлая,
твердая, обладает высокой масло стойкостью. Длительно сохраняет
свою эластичность в процессе теплового старения. Электрическая
прочность пленки лака 70-Ю3 кВ/м при 20°С, 30-103 кВ/м при
90°С и 20-103 кВ/м после действия воды в течение 24 ч. Лак
применяется для пропитки обмоток масляных трансформаторов
и обеспечивает высокую механическую прочность обмоток. Время
перехода лака в нерастворимое состояние при температуре 100—
115°С составляет примерно 18 ч.
Для ускорения процесса запекания в глифталево-масляные ла-
ки часто вводится меламиноформальдегидная смола, при этом вре-
мя запекания лака сокращается соответственно до 8—10 ч. Та-
кой лак называется меламиноформальдегидным (МЛ-92). Раство-
рителями глифталево-масляных лаков являются бензол и толуол.
Бакелитовый лак (ГОСТ 901-71)—раствор феноло- или кре-
золоформальдегидной смолы в спирте. Высыхает на воздухе, но
требует запекания для перевода смолы в нерастворимое состояние.
Во избежание образования пузырей перед запеканием необходимы
воздушная сушка и постепенное повышение температуры в печи.
59
Бакелитовые лаки токсичны, так как содержат в своем составе
свободный фенол, горючи, взрывоопасны. Работу с бакелитовыми
лаками проводят в помещениях, обеспеченных проточно-вытяжной
вентиляцией, с соблюдением санитарных правил по технике безо-
пасности, принятых для работы с химическими веществами.
Применяется в производстве трансформаторов для склейки де-
талей из электроизоляционного картона и бумаги.
Клей КМЦ приготовляется на основе натриевой соли карбокси-
метил целлюлозы Na КМЦ МРТУ G-05-1098-67. Рецептура клея:
100 г Na КМЦ, 4 л воды. Клей наносится на одну или обе
склеиваемые поверхности. Применяется при изготовлении ярмовой
и уравнительной изоляции. Клей не токсичен.
Из вспомогательных материалов в обмоточно-изоляционном про-
изводстве характерными являются припои и парафин.
ГОСТ 1499-70 устанавливает несколько марок припоя: ПОС-10,
ПОС-40, ПОС-61 и др.
Припой ПОС-40 применяется при пайке емкостных колец. Это
оловянисто-свинцовый припой, являющийся сплавом олова со свин-
цом в пропорции: 39—41% олова, остальное свинец. В качестве
флюса служит канифоль.
Кроме указанных, применяются и другие припои.
Припой ПМФ-7 — медно-фосфористый сплав, состоящий из
92,5—93% меди и 7—7,5% фосфора. Пайка этим припоем обеспе-
чивает высокую механическую прочность соединения. Припой при-
меняется при пайке отводов.
Припой ПСР-15 — серебряный сплав, включающий следующие
компоненты: 80% меди, 15% серебра, 5% фосфора. Отличается вы-
соким качеством спаев и большой механической прочностью. При-
меняется для пайки медных обмоточных проводов при намотке об-
моток.
Парафин применяется для обеспечения лучшего скольжения
деталей при насадке обмоток. Им натирают торцы картонных реек,
на которых перемещаются дистанционные прокладки, технологиче-
ские деревянные планки, куда вкладывают рейку при намотке об-
моток трансформаторов IV—VIII габаритов на металлических ци-
линдрах. Во время намотки обмотки иногда натирают парафином
обмоточный провод для более плотной затяжки витков, при изоли-
ровке дисковых катушек и отводов кабельной бумагой также пара-
финируют изолируемую поверхность для уменьшения трения.
Глава четвертая
ПРОИЗВОДСТВО ОБМОТОК и изоляции
ТРАНСФОРМАТОРОВ
4-1- ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБМОТОК
И ИЗОЛЯЦИИ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
Технология изготовления обмоток и изоляции сило-
вых трансформаторов должна обеспечивать, помимо
заданных конструктором технических параметров этих
изделий, также их высокую эксплуатационную надеж-
ность при максимальном уровне производительности
60
труда и снижении трудоемкости. Эта задача решается
на основе научно обоснованных требований к производ-
ству обмоток и изоляции с учетом знания процессов,
происходящих в трансформаторе при его эксплуатации.
Как уже отмечалось в гл. 1, обмотки в процессе
эксплуатации испытывают большие механические нагруз-
ки [3—8]. В результате взаимодействия электрического
тока, проходящего по проводникам обмотки, с магнит-
ным полем рассеяния обмотка трансформатора подвер-
гается механическим воздействиям в радиальном и осе-
вом направлениях (рис. 4-1). В концентрических обмот-
Рис. 4-1. Силы, возникающие в магнитном поле рассеяния концентри-
ческой обмотки.
а — магнитное поле рассеяния; б — направление радиальных сил; 1 — магни-
топровод; 2 — обмотка НН; 3 — обмотка ВН.
ках взаимодействие продольного поля рассеяния (BdCp)
с токами в проводах обмотки создает радиальные силы
Гр, которые стремятся растянуть наружную обмотку и
сжать внутреннюю. Считают, что сила Fp равномерно
распределена по периметру обмотки, как это показано
на рис. 4-1,6. Величина ее в ньютонах равна [Л. 5]:
^7р=:=-®ср1к.мй)/ь>	(4“1)
где Вср — средняя величина индукции продольного по-
ля, Т; /к.м — максимальное мгновенное значение тока
в обмотке, А; со — число витков в обмотке; /в —средняя
длина витка, м?
61
Сила, сжимающая обмотку в осевом направлении,
Foc зависит от формы и направления поперечного поля
рассеяния Bq. Для случая, рассмотренного на рис. 4-1,
эта сила [5] в ньютонах равна:
F0C=Fp^,,	(4-2)
где Fp— радиальная сила, определяемая по формуле
(4-1); I — высота обмотки, м; ар — величина, характери-
зующая радиальный размер обмоток, м:
• а, +
Яр — Я12	й ,
где — радиальный размер обмотки НН; а2 — радиаль-
ный размер обмотки ВН; Я12 — зазор между обмотками.
Из формул (4-1) и (4-2) видно, что радиальные
Fp и осевые Foc силы, воздействующие на обмотку, за-
висят как от геометрических параметров обмотки, так
и от тока, протекающего в обмотке.
При коротких замыканиях или коммутационных воз-
действиях в обмотке протекают токи, в 10—20 раз пре-
вышающие но-минальные значения, вызывая резкое
увеличение механических воздействий. Особо следует
учитывать кратковременный характер воздействия сил
от короткого замыкания, при которых действуют уже
законы динамики, и приведенные статические расчеты
усилий могут дать результаты значительно меньше
фактических.
Радиальные силы воспринимаются проводниками
обмотки, вызывая в них напряжения растяжения (или
сжатия), равные, МПа,
а -
Р 2мо/7 ’
(4-3)
где П — поперечное сечение витка обмотки, м2.
Формула (4-3) справедлива только в том случае,
когда все витки в радиальном направлении воспринима-
ют нагрузку равномерно., т. е. если между витками
в радиальном направлении нет зазора. В противном
случае нагрузка будет восприниматься отдельными вит-
ками не равномерно, что может привести к остаточной
деформации проводников, т. е. к снижению механиче-
ской прочности и повышению нагрева проводников.
Сжимающая радиальная сила, воздействующая на
виток, вызывает иногда потерю устойчивости обмотки
в радиальном направлении, даже если в ней предельные
62
напряжения сжатия не превысили допустимых для дан-
ного* проводника.
Если условно рассматривать обмотку как кольцо,
имеющее несколько опор и нагруженное равномерно
сжимающей статической нагрузкой, то критическое на-
пряжение (в паскалях), при превышении которого про-
изойдет потеря его устойчивости [25], определится как
__Еа2с2 __7г2
°кр — Г2Ж~~Т2
(4-4)
где Е — модуль упругости проводника, Па; а — радиаль-
ный размер обмотки, м; с — число опор; D — средний
диаметр обмотки, м; I — длина пролета между опора-
ми, м.
Эксперименты показывают, что при динамическом
нагружении, характерном при коротком замыкании,
критическое напряжение может быть заметно больше,
чем определяемое по формуле (4-4). Особенно этому
способствует наличие «начальных неправильностей»
[25], которые могут быть вызваны технологическими
факторами: отступлением от концентрической формы
внутреннего витка обмотки, разной толщиной установ-
ленных реек, неравномерным и неплотным прилеганием
витков в радиальном направлении, местными изгибами
проводника и т. д. В то же время установлено, что чем
плотнее витки обмоток в осевом направлении прилега-
ют друг к другу, тем устойчивее обмотка в радиальном
направлении. Еще не найден точный математический
учет влияния технологических факторов на устойчивость
обмоток, однако экспериментальная проверка показала
их существенное влияние, поэтому весьма важно при
изготовлении обмоток не допускать или свести к мини-
муму те явления, которые могут привести к снижению
устойчивости обмоток.
Осевые сжимающие усилия Foc воспринимаются меж-
катушечными прокладками и опорными элементами, вы-
зывая в них напряжения сжатия, Па,
где Foe — осевая сила сжатия, найденная по* формуле
(4-2); п — число опорных столбов прокладок по окруж-
ности витка; а —радиальный размер обмотки, м; Ъ —
ширина прокладок, м.
63
Напряжения сжатия при коротком замыкании оос
могут достигать 35—40 МПа [5].
В винтовых, непрерывных и дисковых обмотках
в качестве опор используются электрокартонные про-
кладки (дистанцирующие катушки или витки в осевом
направлении), а также прокладки уравнительной и опор-
ной изоляции. Опорные элементы, с одной стороны,
должны быть способны воспринимать без разрушения
осевые усилия, возникающие в обмотке при коротком
замыкании, а с другой — не изменить своего размера по
высоте, так как в противном случае изменится осевой
размер обмотки, вследствие чего может произойти поте-
ря прессовки (от нажимных прессующих устройств, за-
крепленных на верхней ярмовой балке). Ослабление
прессовки и появление разрывов в осевом строении об-
мотки могут привести к удару, что является крайне опас-
ным при динамическом воздействии на обмотку.
Так как механические прочностные характеристики
изоляционного материала значительно ниже проводнико-
вого материала, то они подвергаются большим деформа-
циям от о-севой механической нагрузки, существенно
изменяя осевой размер одной или нескольких обмоток.
Таким образом, обмотки трансформатора станут
несимметричными с неодинаковой высотой и, следова-
тельно, с различным распределением м. д. с. по высоте.
Поэтому осевые силы могут оказаться опасными, так
как они стремятся увеличить ту несимметрию, вследст-
вие которой они возникли. Под действием этих усилий
при больших токах обмотки могут деформироваться,
в результате чего трансформатор может быть выведен
из строя. С целью уменьшения осевых сил при коротких
замыканиях и повышения осевой устойчивости обмоток
применяют целый ряд конструктивных и технологичес-
ких решений. Так, все катушечные обмотки выполняются
с наружными, так называемыми «прошивными» рей-
ками.
К конструктивным решениям следует также отнести
предварительную запрессовку обмоток между ярмовыми
балками магнитопровода с помощью специальных на-
жимных винтов с заданным усилием.
В некоторых конструкциях трансформаторов вместо
нажимных винтов устанавливают гидродомкраты, кото-
рые позволяют производить дополнительную прессовку
обмоток в процессе эксплуатации, так как исследования
64
[29] показали, что динамические воздействия на обмот-
ку трансформатора при коротком замыкании сопровож-
даются потерей силы запрессовки обмоток в пределах
40—70%.
Наряду с конструктивными мерами в последние годы
внедрены специальные технологические процессы, на-
правленные на стабилизацию осевого размера обмотки
в процессе эксплуатации трансформатора. Главными из
них являются плотная намотка обмотки за счет осевой
и радиальной подпрессовки обмотки в процессе намотки;
применение уплотненного электроизоляционного карто-
на и специальных режимов обработки, сводящих к ми-
нимуму изменение осевых размеров обмотки при ее
прессовке и вакуумной сушке.
4-2. МЕТОДЫ СТАБИЛИЗАЦИИ РАЗМЕРОВ ИЗОЛЯЦИИ
ОБМОТОК
Обмотки трансформаторов представляют собой
сложную систему, в которой совмещаются различные по
своим свойствам материалы: медь или алюминий, изо-
ляционная бумага, электроизоляционный картон.
В основных типах обмоток (винтовых, непрерывных,
переплетенных), применяемых в трансформаторах IV—
VIII габаритов, бумажная изоляция провода и картон
прокладок составляет 40—50% осевого размера обмот-
ки. Несомненно, что стабильность размеров этих мате-
риалов в значительной мере определяет стабильность
осевого размера обмотки.
Электроизоляционный картон представляет собой не-
однородный, гетерогенный материал, состоящий из не-
скольких компонентов: целлюлозного волокна и веще-
ства, заполняющего поры (воздуха, влаги, пропитываю-
щего вещества).
Целлюлозно-е волокно в свою очередь состоит из
элементарных растительных волокон, называемых фиб-
риллами, обтянутых снаружи тончайшей оболочкой.
Целлюлозные волокна являются природным линейным
полимером, состав которого выражается формулой
(СбН1о05)п, где zz=1000. По своему физическому строе-
нию целлюлозные волокна весьма гигроскопичны из-за
наличия капилляров. Влага по капиллярам проникает
в фибриллы, которые, поглощая воду, разбухают. Из-за
высокой гигроскопичности картон весьма чувствителен
5 -768	65
Таблица 4-1
Относительная влажность воздуха, %	Влагосодержание картона, %
0 40 60 100	0,3—0,5 5,0—6,0 6,0—7,0 14,0
к наличию влаги в воздухе. С увеличением влажности
воздуха увеличивается и влажность картона, что нагляд-
но видно из табл. 4-1 для картона с плотностью 1010—
1080 кг/м3.
Уплотненный картон с плотностью 1250—1300 кг/м3
увлажняется в 3 раза медленнее, чем обычный картон.
С увеличением влажности картона, как уже отмеча-
лось, он «разбухает», т. е. увеличивает свою толщину.
Поэтому изготовление изоляционных деталей из электро-
изоляционного картона необходимо вести в сухих поме-
щениях, с минимальным содержанием влаги в воздухе.
При уменьшении влажности картона толщина его прак-
тически не изменяется, но за счет удаления воды в нем
образуются пустоты — поры. Объем пор в высушенном
картоне доходит до 40—50%. Наличие пор обусловлива-
ет большую усадочность картона по толщине под дей-
ствием сил сжатия.
Величина усадки электроизоляционного картона по
толщине характеризуется степенью остаточной дефор-
мации
8=-^-= А-?-	100°/0, -	(4-6)
где 8 — степень остаточной деформации электроизоля-
ционного картона под нагрузкой, %;	— исходная
толщина электроизоляционного картона; /?1 — конечная
толщина картона при данной нагрузке.
Как показали проведенные исследования [27, 28]
для электроизоляционного картона марки Б с плот-
ностью 1000—1200 кг/м3, применяемого обычно для из-
готовления дистанционных прокладок, степень деформа-
ции зависит от многих факторов: нагрузки, числа цик-
лов нагружения, времени приложения нагрузки, темпе-
ратуры, влажности картона и др.
Зависимость степени остаточной деформации от на-
пряжения сжатия е—f(ocm) показана на рис. 4-2.
66
При начальном нагружении с усилием 1,5—2,5 МПа
кривая сжатия имеет значительную кривизну, что объяс-
няется резким уплотнением картона за счет интенсив-
ного выбора пустот. При дальнейшем увеличении давле-
ния кривая идет более полого и при нагрузках порядка
25—30 МПа приобретает вид прямой линии, слегка на-
клоненной к оси абсцисс, что свидетельствует о том,
что процесс нарастания деформаций при этих нагрузках
практически заканчивается. Следует отметить, что на-
грузка 25—30 МПа соответствует нагрузкам напряже-
ния сжатия на прокладках под воздействием сжимаю-
щих усилии при коротком замыкании.
Рис. 4-2. Зависимости степени остаточной деформации электроизо-
ляционного картона от напряжения сжатия и количества циклов
нагружения.
а — I цикл; б — VIII цикл;-----------деформация;-------—модуль упру-
гости.
Остаточная деформация зависит от числа циклов на-
гружения (рис. 4-2,6). При нагружении и снятии на-
грузки деформация электроизоляционного картона свя-
зана с необратимыми процессами затраты энергии, так
как имеет место остаточная деформация. Наибольшая
остаточная деформация наблюдается при первом цикле.
При всех значениях давления она составляет 0,4—0,45
полной деформации. При последующих циклах остаточ-
ная деформация резко уменьшается и составляет 0,1
полной деформациии.
Таким образом, если электроизоляционный картон
подвергнуть циклической нагрузке (3—4 цикла) давле-
5*	67
нием порядка 30 МПа, то можно получить уплотненный
картон с плотностью 1250—1300 кг/м3, который практи-
чески не будет иметь остаточной деформации при ана-
логичных нагрузках в процессе эксплуатации трансфор-
маторов.
Из такого уплотненного картона следует изготовлять
дистанционные изоляционные прокладки. Уплотнение
картона можно осуществить с помощью прокатных валь-
цов. Этот процесс подробно, освещен в гл. 8.
При сжатии электроизоляционного картона даже
давлением порядка 30—40 МПа полностью удалить вла-
гу из его капилляров не удается. Поэтому для полного
Рис. 4-3. Зависимости усадки
изоляции обмоток от давления
и термообработки.
1 бумажная изоляция провода;
2 — электроизоляционный картон
прокладок.
Рис. 4-4. Зависимости остаточной
деформации изоляции обмоток из
электроизоляционного картона раз-
ных марок от давления и термо-
обработки.
1 — уплотненный картон марки Б; 2 —
картон марки Б; 3 — картон марки
ЭМЦ.
удаления влаги из картона (остаточная влажность
электроизоляционного картона в трансформаторе допус-
кается в пределах 0,3—0,5%) его сушат путем нагрева.
Исследования показали, что при одновременном росте
давления и температуры происходит увеличение остаточ-
ной деформации картона, т. е. продолжается процесс
удаления влаги. Окончательное удаление влаги из кар-
тона путем его нагрева следует выполнять на заклю-
чительных операциях производства обмоток, так как
из-за своей высокой гигроскопичности картон может
снова увлажняться за счет отбора влаги из окружающе-
го воздуха. Поэтому термическую обработку деталей
из электроизоляционного картона производят первый
раз в процессе сушки и уплотнения изоляции обмоток и
второй раз в процессе термовакуумной сушки активной
68
части трансформатора, после которой изоляция пропиты-
вается трансформаторным маслом.
Известно [23, 28], что стабильность механических
свойств обмоток в значительной степени зависит от фи-
зических преобразований, происходящих в картоне и
бумажной изоляции при прессовке, сушке, пропитке и
других технологических процессах. В процессе техноло-
гической обработки обмотки электроизоляционный кар-
тон и бумажная изоляция проводников о*бмотки дают
значительную усадку, как это видно из графиков, пока-
занных на рис. 4-3, по полученным результатам экспери-
ментов.
Решающее значение для усадки изоляции обмотки
имеют предварительная обработка и плотность картона,
из которого изготовлены дистанционные прокладки об-
мотки. Приведенные на рис. 4-4 зависимости остаточной
деформации изоляции обмоток показывают, что наимень-
шую усадку — около 9% от исходных размеров изоля-
ции будут иметь обмотки, дистанционные прокладки
которых изготовлены из предварительно уплотненного
электроизоляционного картона.
4-3. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ТЕХНОЛОГИИ
ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБМОТОК
Единые технические требования к изготовлению обмо-
ток и изоляционных деталей силовых трансформаторов
для всех трансформаторостроительных заводов изложены
в отраслевых стандартах. В соответствии с ними на
заводах разработаны технические условия предприятия,
в которых конкретизированы требования к изготовлению
обмоток и изоляции в соответствии со* спецификой дан-
ного предприятия (номенклатура, класс напряжения,
мощность трансформатора, тип производства и т. п.).
Обмоточный провод и изоляционные детали должны
соответствовать ГОСТ, чертежам и техническим усло-
виям. Обмотки должны изготавливаться в соответствии
с техническими условиями, по чертежам и действующим
технологическим процессам.
Точность выполнения геометрических параметров
обмотки по ее диаметрам и высоте гарантирует при
сборке трансформатора соблюдение заданных изоляци-
онных расстояний и взаимного расположения обмоток.
Требуемая точность изготовления обмоток по диаметру
приведена в табл. 4-2.
69
Таблица 4-2
Диаметры обмоток, мм	Допускаемые отклонения, мм				
	Внутренние диаметры		Наружные диаметры обмоток		
	по внут- ренней стороне реек	по про- воду	по рейкам или про- кладкам	по проводу	
				наружные обмотки	внутрен- ние обмот- ки
До 1000	+ 1	±2	±2	+2	+2
				—4	—3
От 1000 до 1600	+2	+3	+3		4-з
	—3	—2	—2	—7	—3
Свзме 1600	+з	+4	+4	—4	4-4
	—4	—2	—2	—8	—3
Овальность обмотки допускается в пределах допуска
на обмотки.
Технологический процесс, применяемое оборудование
и оснащение при намотке обмоток должны обеспечивать
возможность получения заданных диаметров в пределах
допускаемых отклонений. Так как внутренний диаметр
обмотки определяется точностью настройки шаблона, на
который наматывается обмотка, длиной предварительно
установленных на шаблон реек, а наружный диаметр
зависит от размера обмоточного провода и плотности
намотки обмотки в радиальном направлении, то при вы-
полнении подготовительных работ перед намоткой об-
мотки следует быть особенно внимательным при на-
стройке шаблонов, установке реек и обмоточного
провода требуемого размера, а также выбора натяжных
устройств. Следует помнить, что обмотку с размерами,
превышающими допустимые отклонения, исправить
очень трудно, а иногда и невозможно. Требования по
выполнению некоторых элементов обмоток: переходов,
транспозиций, концов, отводов, емкостных колец — ука-
заны в соответствующих разделах книги при описании
технологии изготовления этих элементов.
Как уже отмечалось выше, повышенные требования
к электродинамической стойкости обмоток требуют зна-
чительной точности их изготовления по высоте. Окон-
чательная высота обмотки с изолирующими кольцами
должна иметь размер, указанный в рабочем чертеже
с предельными отклонениями, приведенными в табл. 4-3.
После намотки обмотки ее высота Ят не соответствует
расчетной Яр (рис. 4-5).
70
Таблица 4-3
Тип обмотки	Предельные отклонения для высоты обмотки		
	от 200 до 1000 вкл.	от 1000 до 2000 вкл.	ст 2000 до 3000 вкл.
Непрерывная, винтовая, пе- реплетенная 	 Двухслойная винтовая . . . Многослойная цилиндриче- ская 		±2 +8 —10 +2 —8	+10 —15 +2 —10	+4 4-Ю —15 +3 —12
Технологический размер высоты обмотки после ее на-
мотки определяется суммарной высотой проводов (кату-
шек или витков) и общей толщиной
прокладок, образующих каналы.
При определении этого размера сле-
дует учитывать допуски на размеры про-
водов и толщину электроизоляционного
картона, усадку после термовакуумной
обработки изоляционных прокладок,
уровень освоенного производством техно-
логического процесса, от которого зави-
сит плотность намотки.
Одна из главных задач технологии
производства обмоток — обеспечение ста-
бильности технологических размеров и
минимальной усадки обмотки после ее
технологической обработки: прессовки и
сушки.	)
Окончательный размер высоты обмот-
изоляционных
Рис. 4-5. Опре-
деление осевого
размера об-
мотки.
ки устанавливает конструктор по необходимым электри-
ческой и механической прочностям, руководствуясь ди-
скретным рядом толщин изоляции и сечений проводов,
а также технологическим припуском.
В общем случае расчетную высоту обмотки Лгр (рис.
4-5) можно выразить в следующем виде [23]:
77р===/7м±/7р.Из±/7р.пр,	(4-7)
где Нм — суммарная высота неизолированных проводни-
ков обмотки; //р.из — суммарная расчетная толщина бу-
мажной изоляции проводников; //р.пр — суммарная рас-
четная толщина прокладок из электроизоляционного
картона,
7.1
Технологический осевой размер обмотки Ят опреде-
ляется как
//т=//р-|-Л//,	(4-8)
где АН — усадка обмотки в процессе ее технологичес-
кой обработки после намотки.
Если принебречь весьма малой упругой деформацией
проводникового материала под действием осевых сил
в процессе изготовления обмоток, то усадку обмотки
можно выразить:
АН=Нт!----Нр= (//т.из4“^т.пр)-(^р.Из4~Лр.Пр) ,	(4’9)
или
АН= (Нт.из—77р.из) Ч~ (//т.пр-//р.пр) =
=А//Иэ+А//пр,	(4-10)
где //т.из — суммарная толщина бумажной изоля-
ции до технологической обработки обмотки; //т.пр —
суммарная толщина прокладок до технологической об-
работки обмотки; АЯИз — усадка бумажной изоляции в
процессе технологической обработки обмотки; А//пр —
усадка изоляции из картона в процессе технологической
обработки обмотки.
Если вместо абсолютных значений усадки ввести их
относительные значения, то получим:
Ш Д//изр< ДЛ7* _
6 о — /у — н I н еиз ~Г~ енр’
пт.из 11 т.пр
(4-11)
где 80 — относительная остаточная усадка обмотки;
Сиз — относительная остаточная усадка бумажной изоля-
ции; 8Пр — относительная остаточная усадка деталей из
электроизоляционного картона.
Величины 8из и 8Пр характеризуют усадку электроизо-
ляционных материалов и являются сложными функция-
ми, зависящими, помимо свойств материала, от ряда
конструктивных и технологических факторов. Для опре-
деления фактической усадки изоляции обмотки следует
вначале определить давления в каждом элементе обмот-
ки [23, 26] и по полученным значениям о и рис. 4-3
определить усадку ^изоляции 8Из=/(пиз) для -каждой
катушки или группы однородных катушек и усадку про-
кладок 8np = f(dnp).
Используя формулу (4-11) для получения усадки
всей обмотки 80 и зная значение расчетной высоты
обмотки //р, можно теоретически определить и задать
размеры технологической высоты обмотки
72
н — М____________|/Ур .	(4-12)
Т 1     1  /е I \	х	7
1 fcO 1 \“ИЗ Т" епр/
При правильном определении Ят, контролируя раз-
меры обмотки в процессе ее изготовления, можно гаран-
тировать получение расчетного значения Яр обмотки
после ее технологической обработки и ликвидировать
такую «вредную» операцию при отделке обмоток, как
доведение размера высоты до заданного за счет извле-
чения лишних прокладок из обмотки или, наоборот,
установку в обмотку дополнительных прокладок.
При определении расчетной высоты обмотки Яр сле-
дует особо учитывать значение и знак допуска по высоте
обмоточного провода, витко-вой изоляции и прокладок.
В настоящее время при ограниченном выборе толщины
электроизоляционного картона, еще недостаточно ста-
бильных его размерных и механических параметров
трудно подобрать требуемую высоту каждого канала
обмотки и опорных столбов прокладок. В последние
годы некоторые заводы внедрили технологию предвари-
тельного набора столба прокладок на рейку не по коли-
честву, а по заданной высоте, благодаря чему повыси-
лась точность технологической высоты обмотки, а сле-
довательно, и стабильность высоты обмотки после ее
технологической обработки.
Применение предварительно уплотненного картона
(см. гл. 8), имеющего малую остаточную деформацию,
позволяет значительно упростить производство обмоток
и повысить стабильность их размерных характеристик.
Итак, окончательные размеры обмотки и их стабиль-
ность зависят в основном от стабильности размеров ис-
ходных материалов (в основном изоляционных), пра-
вильного. выбора технологических режимов изготовления
и обработки обмоток, наличия требуемого технологичес-
кого оборудования и оснастки, обеспечивающих безус-
ловное выполнение заданной технологии.
4-4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБМОТОК
И ИЗОЛЯЦИИ
Несмотря на большое разнообразие типов и кон-
струкций обмоток, последовательность их производства
(технологический .процесс) для многих из них одинакова.
Витки обмотки наматывают из проводникового мате-
риала на специальных намоточных станках, В процессе
73
йаМитки обмотки выполняются все необходимые ради-
альные и осевые изоляционные и охлаждающие каналы
путем установки дистанцирующих изоляционных про-
кладок и реек. Проводниковый материал, рейки и про-
кладки в нужном количестве подаются на рабочее место
намотки обмоток до начала их намотки.
Для придания обмотке стабильных расчетных разме-
ров по высоте после намотки ее подвергают прессовке
и сушке. При этом обмотка уплотняется и удаляется
влага из изоляции.
Чтобы не повредить обмотку и изоляцию в процессе
прессовки и равномерно распределить усилие сжатия,
непосредственно после намотки вводится промежуточ-
ная технологическая операция по установке на обмотку
специальных опорных плит. Эта операция получила на-
звание «стяжки обмоток», так как нижние и верхние
опорные плиты стягиваются между собой шпильками.
После прессовки и сушки обмотка подвергается отделке,
в процессе которой доводятся, контролируются все гео-
метрические размеры обмотки, устраняются замеченные
отступления от размеров, повреждения изоляции, осо-
бенно бандажей и др.
Подробное описание технологических операций из-
готовления обмоток и применяемого технологического
оборудования в последовательности технологического
процесса приведено в гл_. 5—7 и 10.
4-5. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ И ПЛАНИРОВКА УЧАСТКОВ
ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБМОТОК И ИЗОЛЯЦИИ СИЛОВЫХ
ТРАНСФОРМАТОРОВ I—VIII ГАБАРИТОВ
Как правило, на трансформаторных заводах, серийно выпускаю-
щих трансформаторы I и II габаритов, нет отдельных обмоточных
цехов. В сборочном цехе имеется участок, на котором производится
изготовление обмоток. Это в значительной степени облегчает пла-
нирование работы сборочного цеха, так как позволяет оперативно
регулировать вопросы по запуску в производство различных типов
трансформаторов. Для этого на участке изготовления обмоток дол-
жна быть высокая организация труда, учитывающая специфику
серийного производства.
С учетом характера производства организуется работа на
участке и создается технологическая планировка. Планировкой дол-
жны быть предусмотрены места для хранения сменного запаса
обмоточных проводов, изоляционных деталей и вспомогательных
материалов. Должны быть максимально механизированы подача
к каждому рабочему месту необходимых материалов и транспорти-
ровка готовых обмоток от каждого рабочего места. Большое значе-
74
ние следует уделять организации рабочего места каждого обмот-
чика.
В крупносерийном производстве обмоток трансформаторов не-
большой мощности целесообразна установка ленточных транспорте-
ров для передачи обмоток с одной операции на другую, далее на
испытательную станцию и в сушильное отделение. В этом случае
обмоточные станки можно расположить с одной или с двух сторон
вдоль транспортера.
Применение транспортеров или приводных рольгангов играет
организующую роль в производстве, сокращает число вспомога-
тельных рабочих, экономит время работающих и позволяет бо-
лее рационально использовать площадь.
Перевозка изделий и заготовок по цеху на универсальных руч-
ных тележках весьма нежелательна, так как тележки загромождают
проходы, рабочие места и дезорганизуют движение в цехе.
Расстановка оборудования производится в соответствии с тех-
нологическими требованиями, правилами техники безопасности и
иромсанитарии, пожарной безопасности, а также с учетом реко-
мендаций научной организации труда.
Рабочий должен иметь необходимую конструкторскую и техно-
логическую документацию, по которой он должен работать. У него
под рукой должен располагаться весь необходимый инструмент,
предусмотренный технологическим процессом. Необходимо на ра-
бочем месте располагать все так, чтобы свести к минимуму всякие
потери рабочего времени намотчиком.
Примерная планировка участка серийного изготовления обмо-
ток следующая. Обмоточные станки располагаются в два ряда.
Между рядами станков смонтирован ленточный транспортер для
подачи готовых обмоток на испытание. Намотчики при работе рас-
полагаются спиною к транспортеру. Участок обслуживается двумя
мостовыми кранами. Чтобы упростить подачу проводов, за каждым
рядом станков закрепляется определенный тип обмоток ВН или
НН. Кроме того, в каждом ряду за определенной группой станков
закрепляются обмотки определенных типов трансформаторов. Та-
кая специализация позволяет добиться максимальной производи-
тельности труда каждого намотчика.
Станки, на которых изготавливаются тяжелые обмотки более
мощных трансформаторов, оснащены кранами -укосинами для съе-
ма готовых обмоток со станка. В соответствии с плановым зада-
нием из кладовой доставляются необходимые по маркам и сечениям
обмоточные провода. До начала смены провод мостовым краном
подается на каждое рабочее место. Намотанную обмотку рабочий
снимает со станка и устанавливает на транспортер, которым она
доставляется к испытательному пульту. Обмотки, прошедшие испы-
тания, поступают на стенд, на котором производится комплектовка
обмоток высшего и низшего напряжений на фазу. Скомплектован-
ные обмотки подаются на сборочный конвейер.
На заводах мелкосерийного и индивидуального производства
трансформаторов III—VIII габаритов обмоточно-изоляционный (за-
готовительный) цех целесообразно подразделить на следующие
участки:
участок изготовления изоляции (из электроизоляционного кар-
тона);
намоточный участок обмоток III габарита;
намоточный участок обмоток IV—VIII габаритов;
75
участок изготовления дисковых катушек и емкостных колец;
участок сборки обмоток IV—VIII габаритов;
участок стяжки и отделки обмоток III габарита;
участок стяжки и отделки обмоток IV—VIII габаритов;
участок сушки (пропитки, запекания);
участок отделки и размонтировки оснастки обмоток IV—VIII
габаритов.
Высокопроизводительная работа всего обмоточно-изоляционного
производства возможна только при рациональном расположении
всех участков и их связи между собой. Продуманный и обоснован-
ный выбор объема и характера производства каждого участка по-
ложительно сказывается на работе всего производства.
Выбор участка, его размеры (высота здания и ширина пролета)
зависят в первую очередь от размеров обмоток и изоляции, а сле-
довательно, габаритов оборудования, необходимого для их изготов-
ления. Высота здания должна обеспечить расположение необходи-
мого грузоподъемного оборудования и вентиляционных устройств.
Ширина пролета здания должна обеспечить расстановку оборудо-
вания, при котором переброска изделий из пролета в пролет сокра-
щается до минимума. С другой стороны, необходимо руководство-
ваться экономическими соображениями: строительство и эксплуата-
ция более низких пролетов дешевле.
Независимо от габаритов изделий и типа производства (единич-
ное или серийное) оборудование располагают по поточному прин-
ципу, исключающему встречные грузопотоки. Материал и заготов-
ки поступают с одного конца цеха (участка), а готовые изделия
выходят с другого конца.
Рис. 4-6. Автоматизированный склад обмоточных проводов.
а — общий вид; б — ячейка с барабаном.
76
Выбор подъемно-транспортных средств зависит от типа про-
изводства и габаритов изделий. Так, в мелкосерийном или единич-
ном производстве обмоток крупных трансформаторов наиболее ра-
циональна установка мостовых кранов необходимой грузоподъем-
ности и самодвижущихся напольных тележек для передачи изделий
из проле.та в пролет. Кроме производственных площадей на кото-
рых размещаются указанные производственные участки, в обмоточ-
но-изоляционном цехе должны быть предусмотрены вспомогатель-
ные площади для размещения промежуточных складов и комплек-
товочных кладовых.
Должны быть предусмотрены:
склад обмоточных проводов;
склад электроизоляционного картона;
кладовая бумажно-бакелитовых цилиндров;
кладовая комплектовки изоляции.
На рис. 4-6,а показан автоматизированный склад хранения ба-
рабанов с обмоточным проводом.
Склад состоит из двух, параллельно расположенных, стеллажей
1 и крана-штабелера 2, передвигающегося между ними. В каждую
ячейку стеллажа по ее глубине можно установить три барабана
с проводом. Число ячеек по вертикали зависит от высоты цеха,
а длина стеллажей и их число определяются требуемой емкостью
склада.
Кран-штабелер 2 представляет собой самодвижущуюся тележку,
несущую захват, который может перемещаться вдоль вертикальных
колонн крана-штабелера. Захват имеет две телескопические балки,
входящие в ячейки стеллажей. Установка в ячейки и выгрузка из
них барабанов с проводом осуществляются последовательным пе-
ремещением по вертикали и горизонтали двух балок захвата, рас-
стояние между которыми меньше, чем диаМетр щек барабанов
(рис. 4-6,6).
По команде оператора с пульта управления, находящегося на
подвижной тележке, захват штабелера останавливается против за-
данной ячейки, после чего производится загрузка или разгрузка
этой ячейки.
Подача барабанов к складу и их эвакуация из склада произ-
водятся в контейнерах 3, устанавливаемых мостовым краном на
самоходную тележку 4.
Глава пятая
ТЕХНОЛОГИЯ НАМОТКИ ОБМОТОК
ТРАНСФОРМАТОРОВ
5-1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Под операцией намотки обмотки понимают комплекс
работ, выполняемых на одном рабочем месте рабочим-
намотчиком и его подручным (при намотке обмоток
трансформаторов III—VIII габаритов). Работы по на-
мотке обмотки включают как непосредственно намотку
из проводникового материала витков обмотки на баке-
77
литовый цилиндр или шаблон-оправку, так и выполне-
ние переходов, транспозиций, петель, регулировочных
отводов, установку и присоединение емкостных колец,
пайку (или сварку) концов катушек или проводов, изо-
лировку мест пайки, установку деталей изоляции (реек,
дистанционных прокладок, шайб, коробок), установку
бандажей и ряд других работ.
Перед началом намотки обмоток должны быть зара-
нее заготовлены в соответствии с чертежом и картой
Рис. 5-1. Рабочее место намотчика.
передняя бабка; 2— планшайба с поводком; 3 — шаблон для установки
реек; 4 — рейка; 5 — шаблон (цилиндр) металлический; 6 — центр; 7 — пиноль;
8 — задняя бабка; 9 — станина; 10 — педаль (пуск станка); 11 — стойка (ка-
ретка); 12—барабаны с обмоточным проводом; 13— натяжное приспособь
ление.
технологического, процесса необходимые материалы и
детали для данного типа обмоток, подготовлен рабочий
и мерительный инструмент, отрегулированы и установле-
ны специальные приспособления. Рабочее место обмот-
чика должно хорошо освещаться, содержаться в чистоте
и порядке, рабочий должен знать правила техники без-
опасности и выполнять их.
Рабочее место намотчика (рис. 5-1) включает намо-
точный станок с горизонтальной или вертикальной осью
вращения, каретки для барабанов с обмоточным прово-
дом (либо отдающие устройства для рулонов с фольгой),
78
натяжное устройство, приспособление для осевой под-
прессовки обмоток, счетчики витков или программно-
счетное устройство, устройство для пайки и фрезеровки
проводов под пайку, назначение и устройство которых
рассмотрены в гл. 6.
Процессу намотки обмоток трансформатора пред-
шествуют подготовительные работы. К этим работам
в первую очередь относится выбор оборудования и при-
способлений, с помощью которых будет осуществляться
намотка обмотки, а также необходимых материалов и
деталей для данной обмотки.
Благодаря сравнительно простой конструкции, на-
дежности в эксплуатации, возможности намотки боль-
шинства типов обмоток (цилиндрических, катушечных
винтовых, непрерывных, переплетенных) горизонтально-
намоточные станки нашли самое широкое применение
в производстве обмоток трансформаторов III—VIII га-
баритов.
Намотка непрерывных и переплетенных обмоток
мощных высоковольтных трансформаторов на верти-
кально-намоточных станках имеет значительные преиму-
щества перед намоткой на горизонтальных станках.
Улучшается качество обмоток. Высокая плотность на-
мотки обмоток как в радиальном, так и в осевом направ-
лениях достигается за счет намотки их без перекладки
при одинаковом натяжении. Необходимая плотность
обмоток в осевом направлении в значительной мере
обеспечивается промежуточной подпрессовкой. Вер ги-
кальная намотка обеспечивает намотку катушек с боль-
шими радиальными размерами (более 300 мм). Нет
необходимости кантовать обмотки после съема со стан-
ка, а следовательно, исключаются возможные развалы
секций, ослабление или смещение витков и т. п. Совме-
щаются операции стяжки с намоткой, и они выполняются
на станке. Возможна намотка обмоток всей фазы (по-
фазная намотка), намотка безреечных (прилегающих)
обмоток с масляными каналами внутри катушек, пере-
плетенных обмоток на более высокие напряжения (до
1200 кВ). К обмотке имеется хороший доступ со всех
сторон; рабочий имеет возможность производить намот-
ку и выполнять ручные операции в удобном положении.
Каретка с проводом не должна перемещаться, так как
обмотка вместе с планшайбой перемещается по мере
намотки. Рабочее место при намотке на вертикальном
79
станке меньше, чем на горизонтальном. Производитель-
ность труда увеличивается на 25—30%.
Намотку обмоток трансформаторов производят на
станках разных типов, применяя различную специальную
технологическую оснастку, приспособления и устройства
(см. гл. 6). В соответствии с заданными параметрами
и типом обмотки по технологической карте подбирают
требуемый тип станка и необходимую технологическую
оснастку. Ниже приводится описание основных работ,
выполняемых перед намоткой различных типов обмоток.
Намотку обмоток производят либо на бумажно-ба-
келитовом цилиндре, остающемся в виде каркаса в об-
мотке после ее изготовления, либо на оправке, которую,
вынимают по окончании намотки.
На рис. 5-1 показаны оборудование и оснащение,
расположенные в таком порядке, как это требуется для
начала намотки непрерывных и винтовых обмоток на
оправке — металлическом цилиндре. Для намотки вы-
бран горизонтально-намото'чный станок, для установки
барабанов 12 с обмоточным проводом — пятиместная
каретка 11с натяжным пневматическим устройством 13,
Каретка перемещается по рельсам вдоль оси обмотки
по мере смещения зоны намотки обмотки. Оправку 5
закрепляют с одной стороны в поводок планшайбы 2,
второй конец оправки поддерживается вращающимся
центром 6, установленным в пиноль 7 задней бабки
станка. Для закрепления реек используют шаблоны 3.
В соответствии с чертежом подбирают требуемые
размеры реек с набором дистанционных прокладок,
устанавливают и укрепляют их на оправке, как показа-
но на рис. 5-1.
Перед началом намотки следует проверить соответст-
вие наружного диаметра указанному в чертеже размеру.
Наружный диаметр подготовленной установки, измерен-
ный по рейкам, должен соответствовать размеру внут-
реннего диаметра обмотки, указанного в чертеже.
Намотку цилиндрических обмоток НН трансформато-
ров I—III габаритов производят на специальном шабло-
не (см. рис. 6-14,а), который представляет собой тонко-
стенный металлический цилиндр, разрезанный вдоль по
образующей. При закреплении шаблона на станке тор-
цевые шайбы конусными ступицами разжимают
цилиндр. После того как обмотка намотана, отвинчива-
ется гайка, крепящая оправку на шпинделе станка.
80
Конусные ступицы выходят из шаблона, диаметр шабло.-
на уменьшается, и намотанная обмотка легко снимается
с шаблона.
При намотке обмоток III—IV габаритов на бумаж-
но-бакелитовом цилиндре его вначале устанавливают на
разжимную универсальную оправку и закрепляют на ней.
Затем с помощью мостового крана или другого подъем-
ного приспособления оправку с цилиндром устанавли-
вают и закрепляют в центрах намоточного станка.
При намотке небольших обмоток на бумажно-баке-
литовом цилиндре последний закрепляется на шпинделе
станка гетинаксовыми шайбами, и по окончании намотки
готовая обмотка снимается со шпинделя станка вместе
с цилиндром.
Обмоточный провод прямоугольного сечения, намо-
танный на барабаны, устанавливают на специальные
каретки. При этом измеряют сечение провода и толщи-
ну изоляции на каждом устанавливаемом барабане.
Для создания регулируемого натяжения провода на стой-
ке устанавливают натяжные приспособления, основные
конструкции которых представлены на рис. 6-8 и 6-9.
При намотке цилиндрических обмоток проводом
круглого сечения бухта провода устанавливается в раз-
матывающее устройство, а провод заправляется в на-
тяжное устройство, в укладчик витков.
В зависимости от сечения провода натяжным приспо-
соблением устанавливают необходимое натяжение, конт-
ролируемое пружинным динамометром. Для этого, один
крючок динамометра закрепляют к проводу, а другой
тросиком соединяют со шпинделем намоточного станка.
Включив станок, натяжным устройством регулируют
натяжение провода, затем динамометр снимают, а про-
вод вручную протягивают к цилиндру (или оправке),
установленному на намоточном станке.
При намотке многопараллельных обмоток на рабочем
месте в каретки или стойки устанавливаются барабаны
с проводом. Число барабанов должно соответствовать
числу параллелей обмотки, которое колеблется иногда
в больших пределах и в отдельных случаях достигает
100 и более.
На практике очень часто количество провода нужного
сечения, необходимого для намотки комплекта одинако-
вых обмоток текущего заказа, поставляется на бараба-
нах, число которых меньше числа одновременно нама-
6—768	81
тьшаемых параллелей. В этом случае производят кере-
мотку провода на технологические .барабаны. Длина
провода, наматываемого на каждый технологический
барабан, должна равняться (или быть кратной) длине
одной параллели с учетом технологического припуска.
При намотке транспонированного провода длина про-
вода на технологическом барабане должна соответство-
вать длине всех витков одного хода обмотки.
Установка барабанов в каретки и укладка проводов
при комплектовании начального вывода производятся
в определенном порядке так, чтобы при выполнении
.транспозиций было бы наименьшим скручивание прово-
дов и не происходило бы повреждения изоляции про-
водов.
Перемотка провода осуществляется на специальных
перемоточных установках, как правило, состоящих из
намоточного станка, в центрах которого крепятся тех-
нологические барабаны, и каретки с установленными на
ней барабанами с проводом. Между намоточным стан-
ком и кареткой устанавливается счетное устройство для
определения длины провода. Часто в качестве намо-
точного станка используются станки типов ТТ-21
и ТТ-23.
В процессе перемотки рабочий визуально следит за
качеством провода и изоляции, а также за правильной
раскладкой провода. С целью исключения повреждения
изоляции через каждые два слоя перемотанного провода
прокладывают бумагу. В случае обнаружения повреж-
дения изоляции это повреждение устраняется или нано-
сятся на изоляцию провода пометки цветным каран-
дашом (на расстоянии 200 мм с двух сторон от места
повреждения) для того, чтобы впоследствии обмотчик
устранил это повреждение при намотке обмотки. Для
предотвращения повреждения провода при перемотке
на щеки технологических барабанов с внутренней сторо-
ны устанавливают шайбы из электроизоляционного кар-
тона, а на цилиндрическую часть наматывают полосу
электроизоляционного картона.
Перемотке подвергаются как одинарные, так и под-
разделенные и транспонированные провода, если они
предназначены для намотки многоходовых винтовых
обмоток или обмотки из нескольких параллелей в витке.
Пёремотка подразделенных и особенно транспониро-
ванных проводов довольно трудоемкая операция, по-
82
этому следует заказывать кабельному заводу изготов-
ление проводов требуемой длины.
Для сокращения затрат и трудоемкости подготови-
тельных работ применяют трех- и четырехсекционные
барабаны, на которых размещается нужное число одно-
временно наматываемых проводов.
Металлические барабаны должны соответствовать
ГОСТ 5151-71. Для подразделенных проводов применя-
ют барабаны с внутренним диаметром 630 мм, а для
транспонированных — 1100 мм.
С целью сокращения транспортных операций пере-
мотка и контроль проводов осуществляются на специа-
лизированных рабочих местах, в непосредственной бли-
зости от склада обмоточного провода. Описание авто-
матизированного склада обмоточных проводов было
приведено в гл. 4. Подача барабанов с проводом на
рабочее место обмотчика осуществляется с помощью
внутрицехового транспорта. Настройка шаблонов-опра-
вок для намотки обмоток производится на специальных
станках (см. рис. 6-12), что позволяет значительно по-
высить коэффициент использования машинного времени
намоточных станков. Способы настройки различных кон-
струкций оправок на требуемый размер приведены
в гл. 6.
Основными документами рабочего-намотчика явля-
ются чертеж обмотки и технологическая карта на ее
намотку. В технологической карте указаны основное
оборудование, оснащение, рабочий и мерительный ин-
струмент, а также последовательность выполнения опе-
раций и режимы работ. Приведены технические требова-
ния на выполнение элементов обмотки: переходов,
транспозиций, изоляции и пр.
В таблице обмоточных данных чертежа обмотки ука-
заны провод (марка, сечение), число витков, катушек,
слоев, основные размеры катушки и обмотки. В раз-
вертке обмотки занумерованы каждая катушка и рейка
и изображены все переходы, транспозиции, отводы, кон-
цы обмотки. В чертеже указаны все изоляционные де-
тали обмотки и их места расположения, а также тип и
направление намотки. В зависимости от направления
намотки (левая или правая) намотку начинают справа
налево — при левой намотке, или слева направо — при
правой намотке; при это-м рабочий-намотчик находится
с рабочей стороны передней приводной бабки станка.
6*	83
При намотке обмоток диаметром свыше 500 мм, как
правило, намотчику придается подручный, который
в процессе намотки находится с противоположной сто-
роны обмотки и помогает основному рабочему в процес-
се работы.
5-2. МЕТОДЫ НАМОТКИ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ОБМОТОК:
ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ, ДИСКОВЫХ, НЕПРЕРЫВНЫХ,
ПЕРЕПЛЕТЕННЫХ, ВИНТОВЫХ
а)	Намотка цилиндрических обмоток
Обмотка НН из провода прямоугольного сечения.
Намотка слоевых цилиндрических обмоток НН из про-
вода прямоугольного сечения производится обычно на
бумажно-бакелитовый цилиндр или гильзу, склеенную
из 'картона поливинилацетатным клеем. Концы проводов
заданной длины изгибают под прямым углом, в местах
изгиба между параллельными проводами прокладывают
кабельную бумагу или лакоткань и изолируют киперной
лентой в полуперекрытие начальный вывод обмотки.
Вывод обмотки укладывают в прорези упорной шай-
бы шаблона и закрепляют винтовым зажимом.
Для выравнивания винтовой поверхности крайнего
витка на шаблон одевают разрезанное бумажно-бакели-
товое клинообразное кольцо (или электрокартонный
клин) и, закрепляя его петлями из киперной ленты
(в форме восьмерки), как показано на рис. 5-2,6/, начи-
Рис. 5-2. Намотка цилиндрических обмоток из прямоугольного про-
вода.
а—укладка первого витка на шаблоне; б— укладка последнего витка пе-
ред переходом на второй слой (/ — шаблон; 2 — опорная шайба; 3 — уравни-
тельный клин; 4 — затяжные петли; 5 — отвод; 6 — бандаж).
84
нают намотку витков первого слоя. Намотку произво-
дят с частотой вращения шпинделя станка, равной
18—36 об/мин. В процессе намотки витки скрепляют
петлевыми стяжками из киперной ленты, последователь-
но пропуская ее поверх провода и под проводом. Каж-
дый виток укладывают вплотную к предыдущему, рядом
с ним вдоль оси обмотки. Продолжают намотку задан-
ного числа витков первого слоя, подбивая витки дере-
вянным клином в малых обмотках или используя при-
способление для осевой и радиальной прессовки при
намотке крупных обмоток. Не доматывая четырех-пяти
витков до конца обмотки, закладывают три-четыре стяж-
ные петли, которыми закрепляют последние витки слоя.
В процессе намотки натяжение провода подлежит
строгому контролю.
При укладке последнего витка первого слоя обмотки
намечают место перехода витка во второй слой, и к не-
му прикрепляют бандажом уравнительное кольцо, кото-
рое затягивают петлей, как показано на рис. 5-2,6. За-
тем укладывается межслоевая изоляция из кабельной
бумаги и наматывается следующий слой обмотки.
В обмотках, имеющих между слоями масляный ка-
нал, на межслоевую изоляцию укладывается специаль-
ная гофрированная картонная прокладка или дистан-
ционные рейки (из картона или дерева). Аналогично
описанному выравнивают торцы обмотки кольцами или
клиньями.
Закончив намотку всех витков обмотки, отмечают
длину и место изгиба выводного конца обмотки и обре-
зают провода. Конец обмотки изгибают под углом 90°,
изолируют и закрепляют в вырезе упорной шайбы шаб-
лона. На готовую обмотку по концам или по. всей длине
накладывают бандаж из отбортованной кабельной бу-
маги или киперной ленты вполуперекрытие. Сняв гото-
вую обмотку с шаблона, ее связывают в осевом направ-
лении четырьмя стяжками киперной ленты и подают на
проверку числа витков, а затем на сушку или пропитку
в лаке.
Если производится пропитка обмоток в лаке, то об-
мотки загружают в решетчатые (сетчатые) контейнеры,
которые вначале вместе с о<бмотками погружают в бак
с лаком, а затем ставят в печь для запекания обмоток.
Многослойные цилиндрические обмотки ВН из про-
вода круглого сечения. Изготовление этих обмоток имеет
85
некоторые особенности. Намотка обмоток ВН произво-
дится с большой частотой вращения— 102—163 об/мин.
Плотную намотку и укладку витков осуществляют с по-
мощью натяжного устройства и укладчика витков (см.
гл. 6).
Изготовление многослойных обмоток из круглого
провода начинают с изгиба и изолирования конца обмот-
ки, который затем закрепляют на шаблоне. Установка
и закрепление опорной концевой изоляции каждого слоя
обмотки («бортика») производятся, как показано на
рис. 5-3,а.
Рис. 5-3. Намотка многослойных обмоток из круглого провода.
а — закрепление опорной концевой изоляции (/ — шаблон; 2 — упорная шай-
ба; 3— отвод; 4— концевая изоляция; 5 — телефонная бумага; 6 — витки об-
мотки; 7 — между слоевая изоляция); б — отвод петлей и его изолирование
О— шаблон; 2 — витки обмотки; 3 — электрокартонная коробочка; 4 — бандаж
петли; 5 — трубка из лакоткани; .6 — конец петли).
В зависимости от направления намотки на установ-
ленный бумажно-бакелитовый цилиндр слева или справа
укладывают бортик и наматывают первый виток обмот-
ки так, чтобы виток прижимал телефонную бумагу и
упирался в электрокартонную полоску. Следующие вит-
ки укладывают плотно один к другому, при этом бумаж-
ная лента зажимается крайними витками обмотки, а
бортик надежно изолирует торец обмотки.
За пять-шесть витков до конца первого слоя устанав-
ливают бортик вплотную к опорной шайбе шаблона и
производят намотку витков обмотки так, чтобы послед-
ний виток первого слоя упирался в электрокартонную
полосу. Место перехода во второй слой изолируют теле-
фонной или кабельной бумагой.
В некоторых конструкциях обмоток полоса электро-
изоляционного картона приклеивается бакелитовым ла-
ком к цилиндру обмотки (а в последующих слоях —
к межслоевой изоляции) в процессе намотки. Иногда
86
(при большом сечении провода) с обеих концов обмоткй
в каждом слое устанавливают бумажно-бакелитовые
кольца и в процессе намотки прикрепляют их к виткам
петлями из киперной ленты.
Межслоевая изоляция, как показано на рис. 5-3,а,
укладывается по всей высоте обмотки, включая высоту
бортиков, причем начало первого слоя изоляции, обычно
выполняемой из кабельной бумаги в два-три оборота,
закладывается под второй-третий виток, если считать
от конца слоя, и эти витки наматывают вместе с меж-
слоевой изоляцией так, что первый виток обмотки сле-
дующего слоя выходит из-под последнего оборота ка-
бельной бумаги. Далее аналогично предыдущему слою
укладывают концевую изоляцию (бортик), наматывают
второй слой и т. д.
Для образования осевого канала равномерно по ок-
ружности укладывают рейки из дерева или электроизо-
ляционного картона. Чтобы сохранить круглую цилин-
дрическую форму обмотки, кроме постоянных реек, уста-
навливают временные технологические рейки, чередуя их
с постоянными. Рейки закрепляют киперной лентой,
накладывают концевую изоляцию и наматывают первые
витки очередного слоя обмотки. Сняв ленту, закрепля-
ющую рейки, продолжают намотку. В некоторых обмот-
ках для образования канала применяют специальную
прокладку из гофрированного картона [31]. При этом
ширина каналов равна высоте гофр. Прокладка из гоф-
рированного картона укладывается на витки предыду-
щего слоя обмотки вместо кабельной бумаги. На эту
прокладку наматывается очередной слой обмотки. Гоф-
рированная прокладка по всей окружности образует
множество каналов для циркуляции масла.
Регулировочные отводы обмотки выполняются соб-
ственным проводом в виде петли (рис. 5-3,6). Петля
нужной длины скрепляется тафтяной лентой, и на нее
накладывается хлопчатобумажный чулок. Под отвод
подкладывается картонная коробочка, и он укладывает-
ся в паз с торца шаблона. Для обмоток трансформато-
ров большей мощности отводы для регулирования на-
пряжения изготавливают из полоски ленточной меди
сечением, равным сечению провода, к которому паяют
отвод. Изолирование отвода производится лакотканью
с прокладыванием с обеих его сторон полосок (или
коробочек) из электроизоляционного картона. На гото-
87
вую обмотку накладывают бандаж из тафтяной ленты
или кабельной бумаги, и обмотка поступает в сушку
(или пропитку).
В ряде случаев намотку обмотки ВН удобно выпол-
нять непосредственно на уже намотанную обмотку НН.
При этом на обмотку НН устанавливают дистанционные
рейки и цилиндр (бумажно-бакелитовый или «мягкий»)
обмотки ВН, после чего наматывают саму обмотку, как
описано выше. Это — так называемое «пофазное» про-
изводство обмоток, широко рекомендуемое для транс-
форматоров I—II габаритов при изготовлении обмоток
без пропитки лаком.
Многослойные цилиндрические обмотки высоковольт-
ных трансформаторов. Существует ряд отечественных
конструкций мощных высоковольтных трансформаторов,
имеющих многослойные цилиндрические обмотки. На-
мотку обмоток производят проводом круглого и прямо-
угольного сечения, в последнем случае с расположением
провода как на ребро, так и плашмя.
Вначале рассмотрим обмотку наиболее распростра-
ненной конструкции цилиндрической регулировочной
обмотки (РО), которая состоит из двух концентров:
«грубой» и «тонкой» регулировки. Концентр «грубой»
регулировки изготовляют как обычную цилиндрическую
обмотку из прямоугольного провода, укладываемого
плашмя или на ребро. Концентр «тонкой» регулировки
наматывают как бы восьмизаходным, т, е. обмотка сос-
тоит из восьми ходов (ветвей), наматываемых одновре-
менно. Каждый такой «ход» может состоять из одного
или нескольких прямоугольных проводников, располагае-
мых рядом плашмя или на ребро. Намотку обмоток РО
производят на раздвижных оправках как на горизон-
тальных, так и на вертикальных намоточных станках.
В зависимости от положения провода при намотке
(на ребро или плашмя) его концы пропускают через
соответствующее натяжное приспособление и начинают
намотку первого слоя обмотки, укладывая витки непо-
средственно на бумажно-бакелитовый цилиндр.
Начальный вывод фиксируют в вырезе клинового
изоляционного опорного кольца и закрепляют стяжным
бандажом (или струбциной). В процессе укладки первый
виток закрепляют бандажами из киперной ленты; при
намотке последующих витков концы ленты переплета-
ют, пропуская их поочередно сверху и снизу витка,
88
скрепляя таким образом между собой первые витки
обмотки. В процессе изготовления производят прессовку
витков обмотки в осевом и радиальном направлениях
с помощью приспособления, установленного на штанге
намоточного станка. Отрегулировав пружины механизма
прижима валика, создают стабильное радиальное дав-
ление на наматываемые витки обмотки. В процессе на-
мотки механизм прижима, передвигаясь по винту, обес-
печивает и осевую прессовку обмотки. Последние пять-
шесть витков обмотки скрепляют бандажом киперной
ленты, как и первые. Закончив намотку всех витков
первого слоя, устанавливают на цилиндр второе вырав-
нивающее кольцо, прижимают струбциной последний
виток и изолирующее кольцо, а заизолированный конец
укладывают в вырез изолирующего кольца и закрепля-
ют металлическим бандажом.
Для намотки наружного слоя снимают стяжные бан-
дажи (или струбцины), закрепляющие кольца и началь-
ные выводы. Конструкцией данного типа обмотки пре-
дусмотрена межслоевая изоляция, состоящая из электро-
картонных реек с намотанным на них цилиндром из лис-
тов электроизоляционного картона. Для точной расклад-
ки большого числа реек, образующих осевой канал, на
оправке вплотную к торцам цилиндра устанавливают
приспособления для фиксации реек. В выступах приспо-
собления фиксируют рейки, а на рейки укладывают
листы картона с нахлестом 60—80 мм и плотно затяги-
вают их специальным приспособлением. На образовав-
шийся «мягкий» цилиндр требуемого диаметра по краям
устанавливают изолирующие кольца и закрепляют их
металлическими бандажами. Размечают места изгиба
всех проводников, изгибают и изолируют концы, распо-
лагая их вплотную к образующей выравнивающего
кольца в заданных полях. Для фиксации положения
ходов в начальном выводе обмотки устанавливают спе-
циальные приспособления и закрепляют все проводники
струбцинами.
Для направления обмоточных проводов во время
намотки их укладывают в распределительный зажим,
прикрепленный тросом к каретке, и начинают изготов-
ление обмотки. При укладке витков наружного слоя за
каждый оборот станка наматывают одновременно восемь
витков обмотки — по одному витку в каждом ходу. Пер-
вые (и последние) витки скрепляют бандажом из кипер-
ной ленты. Во время намотки подпрессовывают витки
в осевом и радиальном направлениях. По окончании
снимают приспособления, фиксирующие рейки, бандажи
и струбцины, крепящие кольца и концы, а на крайние
витки для предохранения их от раскручивания устанав-
ливают металлические стяжные бандажи с вырезом
для концов. Обмотку снимают со станка и отправляют
на участок стяжки, где (во избежание деформации) ее
немедленно поднимают в вертикальное положение и
стягивают в прессующих плитах. Хранение таких обмо-
ток в горизонтальном положении не разрешается. Не
рекомендуется также до сборки трансформатора сни-
мать металлические бандажи, удерживающие концы
обмотки от раскручивания. После опрессовки и техноло-
гической обработки обмотки снимают металлические
бандажи и устанавливают изоляцию специальной конст-
рукции, препятствующую раскручиванию начальных вит-
ков обмотки. Затем устанавливают электрокартонные
хомуты, стягивают их шпильками и гайками из пласт-
массы и обмотки передают на сборку трансформатора.
В конструкциях мощных высоковольтных трансфор-
маторов в настоящее время применяются в качестве
обмоток ВН и НН многослойные цилиндрические обмот-
ки, витки которых состоят не всегда из одного провода.
Намотка витков в слое этих обмоток аналогична рас-
смотренным обмоткам РО. Переходы из слоя в слой вы-
полняют поочередно с верхнего и нижнего концов об-
мотки. Например, обмотка имеет пять слоев. В этом
случае переходы из первого во второй и из третьего
в четвертый будут выполнены вверху, а переходы из
второго в третий и из четвертого в пятый — внизу об-
мотки.
Особенностью намотки обмоток с укладкой в слое
двух и более проводников является выполнение группо-
вых транспозиций в начале каждого слоя, когда две
группы проводов одного слоя меняются местами. Изго-
товление многослойных цилиндрических обмоток, имею-
щих главную изоляцию из кабельной бумаги, успешно
осваивается отечественными трансформаторными заво-
дами.
б)	Намотка обмоток из фольги
Намотка обмоток из фольги производится на станках
с горизонтальной осью вращения. Сам процесс намотки
90	'
Обмоток из фольги значительно проще и менее трудо-
емок, чем процесс намотки из провода, однако требует
наличия либо специальных намоточных станков (см.
рис. 6-6), либо специальных отдающих устройств, при-
страиваемых к горизонтально-намоточным станкам для
намотки обмоток из провода.
Отдающее устройство должно обеспечить установку
на него одного или нескольких рулонов фольги, одного
рулона изоляционной ленты или бумаги, двух бобин
бумаги для подмотки с торцов, -механизма отрезки фоль-
ги или бумаги и сварочного агрегата для приварки от-
водов к фольге или лент фольги между собой.
Намотка обмоток НН и ВН при наличии многих
общих операций имеет и некоторые отличия.
Рис. 5-4. Намотка обмотки из фольги.
/ — фольга; 2 — межслоевая изоляция; 3 —
подмоточная полоса.
Намотка обмоток НН (см. рис. 5-1) производится
либо на бакелитовом цилиндре, предварительно установ-
ленном в центрах намоточного станка, либо на оправку,
на которой закрепляются «мягкий» цилиндр из электро-
изоляционного картона. Конец фольги, намотанной
в рулон, обрезают так, чтобы торец фольги был парал-
лелен образующей обмотки. Затем с помощью свароч-
ного агрегата приваривают к фольге отвод (алюминие-
вую шину), изолируют места сварки гофрированной
прокладкой и закрепляют отвод на бакелитовый цилиндр
или оправку с помощью стеклоленты. Сверху на фольгу
укладывают ленту межслоевой изоляции — бумагу или
пленку — и, плавно пуская станок, наматывают необхо-
димое число витков обмотки согласно чертежу.
При намотке витков (они же являются слоями) об-
мотки лента межлистовой изоляции должна симметрично
выступать за торцы фольги, а две подмоточные изоля-
ционные полосы плотно, без нахлеста примыкать к тор-
цам фольги, как показано на рис. 5-4. Подмотка полос
91
с торцов фольги обеспечивает получение жесткого торца
обмотки. Требуемое направление фольги и изоляцион-
ных лент при намотке обмоток обеспечивается за счет
точной установки валов отдающего устройства. После
намотки нужного количества витков обрезают фольгу
вместе с изоляцией и к концу обмотки приваривают
отвод. Подложив дополнительную изоляцию, наматыва-
ют еще один виток межвитковой изоляции, после чего
стягивают катушку бандажами из стеклоленты, устанав-
ливая их с заданным шагом (см. рис. 1-5).
В процессе намотки для получения охлаждающих
каналов подматывают лист гофрированного картона.
Натяжение фольги должно быть в пределах 30—50 Н
на 1 см ширины. При намотке необходимо следить, что-
бы не было обрывов фольги и межвитковой изоляции,
не было складок и гофр. При обрыве фольги ее свари-
вают внахлест. При обрыве изоляции оборванный конец
ленты накладывают внахлест. Длина нахлеста 150—
200 мм. Намотанная обмотка вместе с бакелитовым ци-
линдром снимается со станка и направляется на конт-
рольную операцию.
Намотка катушек обмотки ВН (см. рис. 1-5) произ-
водится непосредственно на оправку. Вначале на оправ-
ку наматывается 8—10 витков кабельной бумаги, затем
оформляют начальный вывод обмотки. Изогнув конец
ленты на угол .90°, изолируют и закрепляют вывод, пос-
ле чего наматывают требуемое число витков катушки.
По окончании намотки останавливают станок, обрезают
конец фольги, изгибают и изолируют вывод аналогично
тому, как это делалось в начале намотки, и наматывают
еще 8—10 витков изоляции из кабельной бумаги, после
чего обрезают концы бумажной ленты и устанавливают
по торцам катушки бандаж из стеклоленты, как показа-
но на рис. 1-5.
Так как обмотка ВН собирается из четного числа
катушек, то каждая пара смежных катушек имеет внут-
ренний переход из катушки в катушку. Чтобы не вызвать
увеличения изоляционного расстояния между катушками
для вывода их концов через этот канал, иногда две
^смежные катушки наматывают на одном станке на один
цилиндр.
Заранее выполнив переход между катушками (до» их
намотки), к одному его концу приваривают конец фоль-
ги, после чего наматывают первую катушку, затем к дру-
92
тому концу перехода приваривают фольгу и, изменив
направление вращения, наматывают вторую катушку.
В отечественных и зарубежных конструкциях транс-
форматоров мощностью 25—2500 кВ-А применяются
также обмотки смешанной конструкции: обмотка НН —
из фольги, а обмотка ВН — из провода. В таких случаях
намотку обмоток НН выполняют на специальных стан-
ках для намотки обмоток из фольги, а затем на горизон-
тально-намоточном станке непосредственно на обмотку
НН производят намотку витков обмотки ВН из провода.
Технология намотки обмоток из фольги на витые
магнитопроводы (рис. 5-5) принципиально не меняется,
но имеет свои специфические особенности. Главное из
них это то, что намотка обмотки НН производится не-
посредственно на стержень магнитопровода, а намотку
обмотки ВН производят непосредственно на обмотку НН
на том же станке. Это выполняется на, специальных
станках, обеспечивающих намотку как обмоток НН, так
и обмоток ВН (рис. 5-5).
Намотка обмотки, или, вернее, «вмотка» обмотки,
производится на специальную разборную оправку, раз-
мещаемую в изоляционном промежутке между магни-
топроводом и обмоткой. После намотки всей обмотки
оправка разбирается и вынимается из обмотки, а послед-
няя закрепляется на магнитопроводе с помощью раскли-
нивающих планок.
Присоединение отводов к фольге может быть осуще-
ствлено с помощью холодной сварки, сварки ультразву-
ком или электросварки в среде инертного газа (аргоно-
дуговой).
Холодная сварка применяется главным образом для
сварки алюминиевой фольги с алюминиевой шиной при
намотке обмоток НН. Для получения качественного
шва при холодной сварке необходимо тщательно защи-
щать свариваемые поверхности, а образующуюся при
этом металлическую пыль. полностью удалять. Этот
недостаток исключается при применении ультразвуковой
сварки, так как для обеспечения доброкачественного
шва не требуется предварительной зачистки поверхности.
Но с помощью ультразвуковой сварки нельзя приварить
более толстые отводы к фольге, так как этот вид сварки
применяется только при сварке деталей примерно оди-
наковой толщины, т. е. может быть применен для обмо-
ток ВН. Иногда используют комбинированный способ:
93
отвод к ленте фольги приваривают методом холодной
сварки вне намоточного станка, а затем уже лист фоль-
ги приваривают к ленте рулонной фольги с помощью
ультразвуковой сварки непосредственно на намоточном
станке.
Рис. 5-5. Станок для намотки (вмотки) обмоток на витой магнито-
провод.
1 — намоточное устройство; 2 — редуктор; 3 — электродвигатель; 4— отдающее
устройство; 5 — механизм раскладки провода; 6 — ножницы для обрезки фоль-
ги; 7 — стойка; 8 — планшайба; 9— наматываемая обмотка; 10 — механизм
фиксации магнитопровода; 11— магнитопровод; 12— центр крепления магнито-
провода; 13 — привод поворота магнитопровода; 14— установка для сварки
фольги.
94
За рубежом в последние годы стали широко приме-
нять приварку алюминиевых шин к фольге и фольги
к фольге с помощью аргонодуговой сварки, при этом
сварочные аппараты встраиваются между намоточным
станком и отдаюшим устройством. Более подробно о ме-
тодах сварки см. [32, 33].
в)	Дисковые обмотки
Намотку катушек дисковой обмотки выполняют одинарными
или двойными катушками. Намотку таких коротких частей обмотки
(одна или две катушки) производят на станках, имеющих только
одну переднюю бабку, на которой устанавливается универсальный
шаблон, как показано на рис. 5-6,а.
Рассмотрим технологический процесс изготовления катушек.
Катушки дисковой обмотки могут отличаться внутренним и наруж-
ным диаметрами обмотки, сечением и изоляцией обмоточного про-
вода, числом параллельных проводов, радиальными и осевыми раз-
мерами, толщиной дополнительной изоляции.
Технологический процесс намотки катушек аналогичен для всех
исполнений. Намотку двойных катушек производят либо с пайкой
внутреннего соединения между катушками (при внутреннем диа-
метре более 1500 мм), либо с перемоткой витков одной катушки
с помощью специального приспособления. В зависимости от направ-
ления намотки (левая или правая) намотку катушек начинают по
часовой стрелке при левой намотке и против часовой стрелки — при
правой намотке. Если виток состоит из нескольких параллельных
проводов, то на внутренних переходах между двумя спаренными
катушками выполняют перестановку (транспозицию) параллельных
проводов.
Намотку катушек диаметром более 1500 мм поризводят пооче-
редно с барабанов, установленных по обе стороны станка.
Выполнив в заданном порядке и объеме подготовительные ра-
боты, закрепляют конец обмоточного провода в вырезе шаблона
и, намотав около */4 витка второй катушки, выгибают и изолируют
переход в первую катушку. Изоляцию перехода выполняют в со-
ответствии с чертежом (лентами лакоткани с последующей банда-
жировкой тафтяной лентой вполуперехрытие или крепированной
бумагой) до толщины, равной полусумме толщин изоляции двух
смежных катушек. С помощью натяжного приспособления регули-
руют натяжение проводов, обеспечивающее плотную намотку вит-
ков, и приступают к намотке первого витка первой катушки. Вна-
чале намотку производят при малой частоте вращения станка, так
как в процессе укладки первого витка на шаблон накладывают
временный клин из электроизоляционного картона (толщиной 3—
5 мм, шириной 80—100 мм, длиной, равной половине окружности)
и шесть — восемь кусков киперной ленты. Затем увеличивают часто-
ту вращения, производят намотку всех витков первой катушки,
измеряют радиальный размер и связывают катушку в шести —
восьми местах заранее уложенными кусками киперной ленты. От-
резав провод, конец катушки выгибают и закрепляют киперной
лентой, а к концу внутреннего витка припаивают конец провода
со второго барабана. При намотке второй катушки изменяют на-
правление вращения станка, рабочий-обмотчик меняет рабочее ме-
95
9fj
сто и продолжает намотку второй катушки обмоточным проводом
с другого барабана, установленного с противоположной стороны
станка.
Намотка катушек с большим радиальным размером (200—
500 мм), а также дальнейшие технологические операции по транс-
портировке, пайке и изолированию катушек очень трудоемки из-за
неудобств, вызванных в основном неустойчивым положением боль-
шого числа витков, уложенных один на другой.
На ряде заводов успешно применяют новую технологию —
склейку витков в процессе намотки клеем, по которой на обмоточ-
ный провод с помощью специального приспособления наносится
тонкий слой метилцеллюлозного клея. Катушка со склеенными вит-
ками получается монолитной, жесткой, удобной для транспортиров-
ки и выполнения технологических операций изолирования и сборки.
Намотку катушек внутренним диаметром менее 1500 мм произ-
водят без внутренней пайки аналогично намотке непрерывной
обмотки, но с перемоткой (а не перекладкой) витков одной катуш-
ки. Намотку производят с одной стороны станка, изменяя только
направление вращения планшайбы. Вначале производят временную
намотку одной катушки на вспомогательный шаблон (рис. 5-6,6).
закрепленный неподвижно на одном шпинделе с основным шабло-
ном. Витки укладывают рядом, как при намотке слоевой обмот-
ки: длина провода, намотанного на вспомогательный шаблон, дол-
жна соответствовать длине всех витков одной катушки. Закончив
временную намотку, выгибают и изолируют переход в первую
катушку и на основном шаблоне производят намотку первой ка-
тушки. После намотки последнего витка отмечают требуемую длину
конца, закрепляют его струбциной, связывают катушку в трех —
шести местах киперной лентой, обрезают конец обмоточного прово-
да и отгибают конец катушки.
Для намотки второй катушки изменяют направление вращения
станка и используют провод, ранее намотанный на вспомогатель-
ный шаблон. Освободив фиксацию вспомогательного шаблона (те-
перь он может вращаться на шпинделе), пропускают провод пер-
вого витка (считая от перехода) через натяжное приспособление
и свободно вращающийся ролик, установленный на тормозной стой-
ке, производят намотку второй катушки рядом с уже намотанной
первой. Обе катушки имеют одинаковое направление намотки.
Концы каждой катушки маркируют, выбивая клеймом номер катуш-
ки и фазу обмотки. При проверке катушек измеряют сечение и
сопротивление изоляции обмоточного провода, радиальный размер,
число витков, внутренний и наружный диаметры, а также правиль-
ность выполнения переходов и их изоляции,
В обмотках ВН на напряжение ПО—330 кВ иногда дисковые
катушки применяются в качестве так называемых «входных», т. е.
первых, воспринимающих перенапряжения, возникающее в транс-
форматоре, поэтому особое внимание уделяют их изоляции.
Рис. 5-6. Намотка катушек дисковой обмотки.
а — на универсальном регулируемом шаблоне (/ — упорный диск с про-
резями для рабочих площадок; 2 — рабочие площадки; 3 — крепление
диска к планшайбе станка; 4—обмоточный провод); б — на вспомога-
тельном шаблоне (/ — швеллер намоточного станка; 2 — упорный диск;
3 _ стопорный винт; 4 — шаблон для намотки с наложенной поверх по-
лосой из электроизоляционного картона; 5 — полоса из электроизоля-
ционного картона; 6 — оправка для временной намотки второго диска;
7 — обмоточный провод; 8— направляющий ролик).
7—768 .
Входные катушки изготовляют из проводов с усиленной изо-
ляцией; кроме того, каждая катушка подвергается еще дополни-
тельной изоляции и технологической обработке.
После сборки намотанных катушек во временные группы и
технологической обработки их изолируют — накладывают допол-
нительную изоляцию, общую для всех витков одной катушки. При
плотной намотке витков катушки ее изолируют сразу после намот-
98
кй, без пропитки лаком. Дополнительную изоляцию накладывают
бумажными лентами вполуперекрытие. Соответственно кривизне
катушки бумажные ленты несколько сближаются у внутреннего и
расходятся у наружного слоя. Это обусловливает разную толщину
слоя изоляции вдоль радиального размера катушки. Принято вы-
держивать перекрытие лент на среднем диаметре.
Перед наложением первого слоя бумажной ленты катушку на-
тирают парафином, что позволяет плотнее затянуть ленту. Для
придания большей эластичности бумаге рулоны предварительно
увлажняют. Перед тем как приступить к общей изолировке, необ-
ходимо наложить изоляцию в таких местах катушки, где ее невоз-
можно плотно заизолировать. Такими местами являются поверхно-
сти катушки, непосредственно прилегающие к переходу и концам.
Для предварительного изолирования катушки вначале разме-
чают (с помощью специального шаблона) и затем отгибают оба
конца с таким расчетом, чтобы можно было свободно наложить
изоляцию на поверхности катушки между ее концами. При этом
переход из одной катушки в другую не захватывается, так как его
необходимо изолировать самостоятельно на 3Д толщины изоляции
катушки. Точно так же отдельно изолируют и концы катушки.
Изолирование переходов и концов обычно производят полосами
лакоткани шириной 10—15 мм или лентами крепированной бумаги,
так как они более эластичны, чем бумага, и позволяют получить
плотную изоляцию в неудобных местах.
Чтобы у начального конца катушки, а также у внутреннего
перехода при этом не получилось разрыва, наружный конец катуш-
ки и внутренний переход сначала изолируют «на конус», как по-
казано на рис. 5-7,6. Длину корпуса изоляции I выполняют не менее
l>!0h
Рис. 5-7. Изолирование катушек и емкостных колец.
а — изолирование одинарных катушек на станке (1 — ролик; 2 — рулон ленты
кабельной бумаги; 3— намоточная головка; 4 — клиновые ремни; 5—'Подаю-
щие ролики; 6 — катушка дисковая (емкостное кольцо); 7— нажимные шай-
бы); б — предварительное изолирование конца катушки и сопрягаемой с ним
части обмотки перед изолированием на станке (/ — изоляция бумажной лен-
той; 2 — предварительная изоляция лакотканью; 3 — внутренний переход; 4 —
витки; 5 — наружный конец катушки).
у*
10-кратной толщины изоляции катушки, но не менее 50 мм. Толь-
ко после такой предварительной подготовки всю поверхность ка-
тушки изолируют лентами из бакелизированной (с односторонним
лаковым покрытием) кабельной бумаги шириной 15—30 мм и тол-
щиной 0,12 мм. Толщина изоляционного слоя h обычно составляет
1,5—12 мм на сторону.
Первый слой бумажной ленты изолирует катушку до начала
предварительно выполненной «на конус» изоляции. Второй слой
частично накрывает сам конец и переход, сопрягаясь с выполнен-
ной «на конус» изоляцией, третий слой еще дальше накрывает
конус и т. д. При таком способе изолирования не будет отверстий
в изоляции, а возможный путь перекрытия от начала конуса ка-
тушки наружу и вдоль него имеет значительную длину.
Изолирование дисковых катушек производят как на изолиро-
вочных станках, так и вручную. На станках изолируют
одинарные катушки. Двойные катушки изолируют пока вруч-
ную. При изолировании на станке (рис. 5-7, а) предвари-
тельно вручную изолируют катушку, как описано выше.
Подготовленную таким образом катушку кладут на ведущие вал-
ки изолировочного станка. Ленты кабельной бумаги навивают на
катушку вручную, поворачивая несколько раз «обмотчик» станка,
затем включают пневмоприжимы и привод станка. При установке
рулончиков бумаги на «обмотчик» станка ленту располагают лаки-
рованной стороной вниз. Подачу и частоту вращения «обмотчика»
подбирают таким образом, чтобы каждая лента в наматываемом
слое перекрывала наполовину ленту в предыдущем слое. Натяжение
лент кабельной бумаги регулируют прижимной гайкой «обмотчика».
Привод главной подачи (вращение катушки) имеет реверс. Пер-
вый слой бумажной ленты изолирует катушку до начала «конуса»
изоляции, выполненного предварительно вручную. Второй слой изо-
лирует большую дугу обмотки, а последний слой полностью за-
крывает «конус» предварительно выполненной изоляции (рис. 5-7,6).
Предпоследний слой изоляции накладывают в разгон (шаг 25—
30 мм) лентой кабельной бумаги, располагая ее лакированной сто-
роной наружу, и катушку бандажируют одним слоем отбортован-
ной кабельной бумаги. По окончании изолирования обрезают кон-
цы лент и подклеивают их к катушке бакелитовым лаком, затем
снимают заизолированную катушку с помощью крана и специаль-
ного приспособления.
При изолировании дисковых катушек кабельной бумагой до-
полнительная изоляция получается все же недостаточно плотной.
Для того чтобы во время эксплуатации трансформатора катушеч-
ная изоляция не вспучивалась и не закрывала охлаждающие ка-
налы, изолированные катушки проходят дополнительную обработку.
Стянутые в плиты и опрессованные на гидропрессе катушки загру-
жают в вакуум-сушильную камеру, где в течение 10—24 ч при
температуре 100—105°С происходят удаление влаги из бумажной
изоляции и запекание лаковой пленки. При сушке обмотки должны
находиться под давлением груза или сильных пружин. В первый
период сушки лаковая пленка размягчается и плотно склеивает
все витки изоляции между собой и с торцевой поверхностью ка-
тушек. В конце процесса запекания лак полимеризуется. По окон-
чании процесса сушки обмотки выгружают из сушильной камеры
и после остывания их распрессовывают. После такой обработки
наложенная бумажная изоляция становится монолитной и хорошо
100
держится на обмотке, не разбухает в горячем масле и не закры-
вает охлаждающих каналов обмотки.
Изготовление дисковых обмоток — весьма трудоемкий техно-
логический процесс. Он существенно упрощается при намотке их
на вертикально-намоточных станках [38].
г)	Намотка непрерывных обмоток
Технологические процессы намотки непрерывных об-
моток аналогичны для всех исполнений обмоток транс-
форматоров 10—330 кВ, но вследствие разнообразия
конструкций применяются различные схемы их намотки
(рис. 5-8).
Непрерывные обмотки трансформаторов различных
мощностей и напряжений отличаются числами витков и
катушек, сечением и изоляцией обмоточного провода,
числом параллельных проводов, размерами каналов и
числом реек, расположением регулировочных петель и
ответвлений, осевыми размерами, внутренними и наруж-
ными, диаметрами, расположением присоединяемых ка-
тушек, наличием или отсутствием экранирующих витков
и емкостных колец и т. п. Поэтому наличие тех или иных
конструктивных элементов существенно влияет на техно-
логический процесс изготовления обмоток.
Намотку непрерывных обмоток можно производить
как на горизонтальных, так и на вертикальных намоточ-
ных станках.
Вначале рассмотрим намотку непрерывных обмоток
на горизонтальных станках.
Витки непрерывной обмотки образуют катушки. На
рис. 1-8 были показаны переходы из одной катушки
в Другую и их чередование: переходы из первой катуш-
ки во вторую выполняются снизу по внутренним вит-
кам, из второй в третью — сверху по наружным, из
третьей катушки в четвертую — снова снизу по внутрен-
ним и т. д. Одна катушка намотана обычным способом:
первый виток ее находится под остальными, в после-
дующей катушке первый виток оказывается снаружи;
он лежит на всех остальных витках. Таким образом,
переход из одной катушки в другую производится непре-
рывно, без паек, что достигается перекладыванием
витков перекладных катушек. При этом переход обмо-
точного провода из катушки в катушку получается
коротким и расположен так, что не повреждается при
стяжке обмотки и не снижает изоляционную прочность
промежутка между катушками.
101
Рис. 5-8. Типовые схемы намотки непрерывных обмоток.
а — левая прямая схема обмотки; б — правая прямая схема; в — левая пря-
мая схема обмотки с наружными отводами; г — левая прямая схема обмотки
с внутренними отвода-ми; д — правая прямая схема обмотки с наружными от-
водами; е — правая прямая схема обмотки с внутренними отводами; ж— обо-
ротная схема обмотки с наружными отводами; з — оборотная схема обмотки
с внутренними отводами.
102
Характерной особенностью непрерывной обмотки яв-
ляется выполнение так называемых перекладных кату-
шек. Роль перекладных катушек можно уяснить из
рис. Здесь перекладными являются все нечетные
катушки.. Перекладные катушки сначала наматываются
как обычно, а затем витки этих катушек перекладывают
в обратном порядке.
В зависимости от указанного на чертеже расположе-
ния конца (начала) обмотки — снаружи или внутри ка-
тушки— первую катушку наматывают соответственно
как перекладную или постоянную. Сдвинув по рейкам
дистанционные прокладки (в левую сторону — при левой
или в правую сторону — при правой намотке), оставля-
ют только дистанционные прокладки, образующие канал
между первой катушкой и опорным кольцом, и начина-
ют намотку первой катушки.
Так как существует множество исполнений непре-
рывных обмоток, рассмотрим отдельные типовые случаи
намотки обмоток, выполненных по прямой и оборотной
схемам (рис. 5-8).
Непрерывная обмотка из одного провода. Вначале
ознакомимся с простейшим случаем намотки непрерыв-
ной обмотки, имеющей целое число витков (см.
рис. 1-7,а); сечение витка состоит из одного провода
с нормальной изоляцией; ко<нцы обмотки расположены
снаружи, намотка левая по прямой схеме (рис. 5-8,а).
Выполнив подготовительные работы перед намоткой,
закрепляют концы провода требуемой длины за дере-
вянную планку (вырез в упорном диске или луч раз-
движного шаблона), ослабляют натяжение провода и
включают станок; направление вращения — по часовой
стрелке.
Производят намотку витков первой перекладной ка-
тушки за несколько» приемов: вначале наматывают без
натяжения витки временной катушки (рис. 5-9,а, б) и
выполняют переход в следующую катушку (рис. 5-9,в),
затем вручную производят перекладку витков временно
намотанной катушки (рис. 5-9,г, <5), передвигают всю
катушку на свое прежнее место и затягивают витки до
заданного радиального размера (рис. 5-9,е). Переклад-
ку витков временно намотанной катушки производят по
одному витку в последовательности, обратной принятой
при намотке; вначале снимают верхний виток и уклады-
вают его на электрокартонные рейки, затем снимают
103
Рис. 5-9. Процесс намотки перекладной катушки (виток из одного
провода).
а — выполнение наружного перехода постоянной катушки и намотка первого
витка перекладной катушки; б — намотка витков временной катушки; в -- вы-
полнение перехода перекладной катушки; г — перекладка витков временной
катушки; 0 — закончена перекладка витков катушки; ё— перекладная катуш-
ка с внутренним переходом для намотки постоянной катущкц.
1Q4
I 3
следующий виток и укладывают на ранее снятый и т. Д.
Когда последний (нижний) виток временно намотанной
катушки будет уложен на верх получившейся после
перекладки катушки, на нее устанавливают четыре —
восемь (в зависимости от диаметра обмотки) П-образ-
ных деревянных зажимов для устранения рассыпания
витков катушки при затяжке. Катушку с уже оконча-
тельно переложенными витками передвигают на ее по-
стоянное место вплотную к дистанционным прокладкам
и производят затяжку витков с помощью приспособле-
ний, описанных в гл. 6. В процессе затяжки уплотняют
витки секции легкими ударами деревянного молотка
в осевом и радиальном направлениях, а затем закрепля-
ют конец обмотки бандажом из киперной ленты (или
специальной струбциной). Передвигают по рейкам ди-
станционные прокладки (образующие канал между пер-
вой и второй катушками) и производят намотку постоян-
ной катушки с необходимым натяжением провода и
уплотнением витков катушки. Плотность намотки витков
катушки и контроль натяжения обеспечивают устрой-
ства рис. 6-9. По окончании намотки постоянной катуш-
ки на нее устанавливают П-образный зажим-фиксатор
(см. рис. 6-18,а и б), отмечают переход в следующую
третью (перекладную) катушку, выполняют наружный
переход и продолжают намотку.
На рис. 5-9 для большей наглядности фактически
изображен процесс намотки пятой, а не первой катушки.
Все сказанное в тексте относится ко» всем катушкам на-
чиная с первой.
Переходы (рис. 5-10) во всех обмотках являются
одним из самых опасных мест в отношении пробоя изо-
ляции, поэтому они должны быть выполнены очень на-
дежно и аккуратно. Все переходы выгибают гибочным
приспособлением (рис. 5-10,а) таким образом, чтобы
переход не выступал в соседний канал, а центр изгиба
располагался в середине промежутков между проклад-
ками по центру поля. Переходы дополнительно изоли-
руются, как показано на рис. 5-10,6, в. Внутренний
переход изолируется всегда прокладкой (или коро-
бочкой), накладываемой на провод сверху, а наруж-
ный — снизу.
Третью секцию выполняют так же, как первую.
Вначале передвигают требуемое число дистанционных
прокладок вплотную ко второй катушке, укладывая один
105
виток на другой; после укладки последнего витка выпол-
няют внутренний переход в четвертую (постоянную)
катушку и производят перекладку и затяжку витков, как
описано выше. ГЬсле установки прокладок между треть-
ей и четвертой катушками производят намотку четвер-
той (постоянной), выполняют наружный переход из чет-
вертой в пятую катушку и продолжают намотку после-
дующих катушек, повторяя технологические приемы
намотки перекладных и постоянных катушек (см.
рис. 1-9).
Рис. 5-10. Выполнение переходов.
а — изгиб провода для перехода; б — изолировка наружных и внутренних пе-
реходов формованными коробочками; в — изолирование наружных и внутрен-
них переходов изолирующими прокладками; 1 — прокладка простая; 2 — ко-
робочка формованная; 3 — прокладка фасонная; 4 — бандаж из ленты.
106
В нашем примере все нечетные катушки наматывают
с перекладкой витков и выполнением внутренних пере-
ходов, а все четные — постоянными, с наружными пере-
ходами.- Если требуется выводные концы обмотки распо-
ложить внутри, то намотку нечетных катушек производят
постоянными, а четных — перекладными. При целом
числе витков в каждой катушке начало и конец обмотки,
а также все переходы будут расположены в одном поле
между первой и последней рейками, как показано на
^П^П//П/2ГГ/Л1/»П^П/ЯП/ ИП							1 II 1 II	[WnzlW		_		
(-11	II	II	U	L1	U	1Г>Х1 II	II	II	II	II	II	Ifcj					J	1 1	1	1	1		11 II II II	II II	—и	
u"ll II II	II			II II	НЧ<1	1	II	1			II II		
i							-ч											“J// ///. t	
 II II	U	LL			лт~гг	11 х\1	1	II	1			л		11	11	II 
1					S.	 1										
									•	
	 X		1										
	1 i	1	1	1 1	т гг			л	_. . 1_	[TH	Cl-	
!	•	J										
	. г	LIT	1 «т	Г L				1Г		_и	IL II .	
	.		X	 « П	О										
; II II II II			Г	"111 С	1 11.. .1		_ _ ГЛТГ		и ii	II нреипислс и ня я
										
,“Н II	U	LL				11\\|	1 1			II II	II II	( KOmyUlKQ
11 11 1		1 и	11 И	U]]l	1 11 11 И а)			и и	И 11	П 1 Последняя u котишка
ПГП II II INUTI II II II II II II II II'
^ТТ II II II 11^111 1Г1Г1ГТГ.I II п'^
,,~п и 1НКЧ1 11 II II II II II II II II и II'3;я—
ИТВ4М1Ш и и и и и и и' ~
5)
Рис. 5-11. Расположение начала обмотки и переходов из одной ка-
тушки в другую (непрерывная обмотка -в развернутом виде).
а — целое число витков в каждой катушке; б — дробное число витков в каж-
дой катушке.
рис. 5-И,а [35]. Цифрами на «развертке» указаны рей-
ки. Всего их в изображенной обмотке 16. Начало обмот-
ки и все переходы из катушки в катушку выполнены
между рейками 1—16.
Но не всегда обмотка имеет целое число витков
в каждой катушке. Иногда общее количество витков
в обмотке требуется такое, что на каждую катушку
не приходится по целому числу витков. В этом случае
каждая катушка должна иметь целое число витков и
плюс какую-то долю полного витка. В результате нача-
ло обмотки и переходы из одной катушки в другую бу-
дут взаимно смещены на определенную часть окруж-
107
ности. Возьмем для примера случай, когда каждая ка-
тушка имеет 415/16 витка. Расположение начала
обмотки и переходы из катушки в катушку получаются
так, как указано на рис. 5-11,6. Начало обмотки распо-
ложено между рейками 1—16. Переход из первой во
вторую катушку расположен между рейками 15 и 16,
т. е. по отношению к началу смещен на !/16 окружности.
Переход из второй в третью катушку расположен между
14 и 15 и т. д. В результате после шестнадцатой катуш-
ки будет недоложен один полный виток. Если бы не до-
кладывать 2/i6 долей окружности на каждой катушке,
то после шестнадцатой оказались бы недоложенными
два витка. В той части витка, где не выдерживается
радиальный размер катушки из-за недобора долей вит-
ка, необходимо выровнять радиальный размер катушки,
проложив полоску электроизоляционного картона между
витками, т. е. выполнить так называемый «разгон» ра-
диального размера катушки.
Непрерывная обмотка из нескольких проводов. В тех
случаях, когда витки непрерывной обмотки состоят не
из одного, а из нескольких параллельных проводов, про-
цесс намотки ведется так же, как и в случае одного про-
вода, за исключением выполнения переходов из одной
катушки в другую. В предыдущем случае, когда мы
рассматривали обмотку из одного провода, мы имели
только один переход из катушки в катушку. В случае
многопараллельной обмотки число переходов между
катушками будет соответствовать числу параллельных
проводов обмотки. Особенностью выполнения переходов
в многопараллельной Ьбмотке является то, что во время
перехода производится перемена проводов местами:
верхний провод становится нижним, второй провод свер-
ху, делается вторым снизу и т. д. В качестве примера
возьмем обмотку из двух параллельных проводов, изо-
браженную на рис. 5-12,а В первой катушке провод б
находился вверху, а провод а — внизу. После перехода
во вторую катушку провода поменялись местами: верх-
ним стал провод а, а нижним — провод б. При переходе
из второй в третью катушку провода снова меняются
местами: провод б становится верхним, а провод а —
нижним и т. д. Аналогичная картина получается при
большем количестве параллельных проводов. Возьмем
для примера обмотку из четырех проводов (рис. 5-12,6).
Провод а, находившийся в первой катушке наверху,
108
во второй катушке стал нижним, провод б в
первой катушке был вторым сверху, а но второй катуш-
ке он стал третьим сверху, провод в в первой катушке
был третьим сверху, а во второй он стал вторым свер-
ху, и наконец, провод г в первой катушке был нижним,
а во второй стал верхним. Указанное изменение распо-
ложения проводов (транспонирование) делается для то-
го, чтобы все параллельные провода имели одинаковую
длину и были примерно в одинаковом положении по от-
ношению к магнитному полю рассеяния.
а — виток состоит из
двух проводов; б — ви-
ток состоит из четырех
проводов.
'ачало	Сечение Сит на
оомотки С катушках
1-й, 2-й, 3-й
Рис. 5-12. Переходы
между катушками не-
прерывной обмотки с
транспозицией парал-
лельных проводов.
Рис. 5-13. Транспонирование параллельных проводов витка непре-
рывной обмотки (виток состоит из трех проводов).
1—3 — три привода витка.
109
Рассмотрим транспонирование трех параллельных
проводов (Л 2, 3) витка обмотки с помощью технологи-
ческого клина (рис. 5-13). Намотав заданное число вит-
ков постоянной катушки, параллельные провода послед-
него витка скрепляют зажимо-м или связывают лентой
(для удобства транспонирования), размечают наружные
переходы проводов в следующую перекладную катушку
и изолируют их. Вначале изгибают верхний провод, за-
тем второй и последним изгибают третий нижний провод,
смещая изгибы каждого последующего провода на одно
поле. Чтобы плавно опустить на рейки наружные пере-
ходы, расположенные сверху постоянной катушки, при-
меняют технологический (ступенчатый по высоте) клин,
который устанавливают на рейки под первый виток
перекладной катушки. Применение клина обеспечивает
полное прилегание одной параллели витка к другой и
правильное расположение всех переходов в заданных
полях. На клине укладывают переходы в требуемой
последовательности, располагая на каждой ступени
по одному переходу. Первый нижний переход уклады-
вают на первую ступень клина, следующий переход —
на вторую ступень и т. д.; последним на клин укла-
дывают верхний переход первого витка. После уклад-
ки переходов на клин изменяется расположение всех
параллелей первого витка, т. е. нижний проводник
становится верхним и наоборот, как это показано на
рис. 5-13. Намотав первый виток на клин, второй виток
временной катушки наматывают рядом с ним, после-
дующие витки укладывают на второй виток и продол-
жают намотку в обычном порядке.
Взаимное смещение переходов проводов усложняет
счет витков, определение начала и конца катушки, что
чрезвычайно важно знать при намотке. В самом деле,
возьмем обмотку, развертка которой показана на
рис. 5-14,а. Начало первой катушки, как видно из рисун-
ка, находится в пролете 16. Что же считать концом
катушки, если фактически он распределен на четыре
пролета 13—16?
Для того чтобы было единообразие в изготовлении
обмоток, практикой выработано определенное правило:
если виток состоит из нечетного числа параллельных
проводов, счет витков и определение начала и конца
катушки ведут по среднему проводу; при четном числе
параллельных проводов счет витков ведут по последнему
НО
проводу первой половины (рис. 5-14,а) либо по первому
проводу второй половины.
Рассмотрим примеры. 1. Требуется намотать на 16 рей-
ках обмотку из трех параллельных проводов так, чтобы в первой
катушке получилось 215/i6 витка, во второй катушке 28/i6 витка,
в третьей катушке 28/±б витка и во всех последующих по 3 витка.
Начало и конец катушки в данной обмотке должны определяться
средним проводом. Таким образом, если начало первой катушки
расположено в пролете 16, то после намотки 215/i6 витка конец
первой катушки и начало второй катушки окажутся в пролете 15
(рис. 5-14,6), где средний провод делает переход из первой ка-
тушки во вторую. Дальше, после намотки 28/ю витка конец второй
катушки и начало третьей окажутся в пролете 8, где средний про-
вод делает переход из второй катушки в третью. В третьей катушке
должно быть намотано 28/1б витка. Считая от начала этой катушки,
т. е. от пролета 7, конец этой катушки и переход среднего витка
Начало обмотки.
'Конец обмотки
16
1-я катушка
2-я —”—
3-я —” —
Н-я — „—
и т.д.
Предпоследняя
катушка
Рис. 5-14. Схема расчета числа витков в обмотке при дробном
числе витков в трех крайних катушках.
а виток состоит из четырех проводов; б — виток состоит из трех проводов.
Ш
1-я катушка
2-Я-»—
\3-я—-» —
Ц-я— „—
и т. д.
I II II II II Г1^1^1Г^1Ш1




катушка
‘Последняя
катушка

в четвертую катушку получится в пролете 16. Так как Четвертая
катушка и следующие за ней должны иметь по три витка, даль-
нейшие переходы среднего провода будут получаться всегда в про-
лете 16. На рис. 5-14,6 для большей наглядности переходы сред-
него провода выделены.
До сих пор мы говорили лишь о среднем проводе. Из
рис. 5-14,6 очевидно, что из остальных проводов один (нижний)
имеет переходы всегда на один пролет раньше среднего, а другой
(верхний) — на один позже.
2. Требуется намотать обмотку из четырех параллельных про-
водов на 16 рейках так, чтобы первая катушка имела 214/ie витка,
вторая — 29/1б витка, третья — 29/i6 витка и все остальные по 3
витка. По условию в обмотке, состоящей из четного числа прово-
дов, начало и конец катушки определяются по первому проводу
второй половины всех проводов, т. е. в данном случае по третье-
му проводу. Таким образом, если начало рассматриваемой обмотки
(рис. 5-14,а) находится в пролете 16, то после намотки 214/i6 вит-
ка в пролете 14 третий сверху провод должен сделать переход во
вторую катушку. Это место будет считаться концом первой ка-
тушки и началом второй. Если считать с этого места, намотав
29/1в витка, переход третьего провода в третью катушку полу-
чится в пролете 7. Аналогично делаются и дальнейшие расчеты мест
переходов.
Непрерывные обмотки с регулировочными ответвле-
ниями. Рассмотрим наиболее характерные случаи намот-
ки обмоток с регулировочными ответвлениями. При кон-
центрическом расположении обмоток на стержне магни-
топровода регулировочные и другие ответвления от вну-
тренних обмоток СН и НН выходят вверх и вниз вдоль
внутренней или наружной поверхности «своей» обмотки.
При этом в одном поле (между столбами прокладок)
помещают один или два отвода. Отводы выполняются
из ленточной меди, когда они припаиваются к внутрен-
нему витку, или из обмоточного провода — при присоеди-
нении отвода к наружному витку катушки. Заготовки
отводов в виде отдельных проводов или полос ленточ-
ной меди вначале собирают в пакет заданного сечения,
затем изолируют полосами кабельной бумаги и опрес-
совывают на прессе. Концы отводов выгибают так, что-
бы обеспечить высококачественное выполнение паек с по-
следующим изолированием мест пайки и укладкой элек-
трокартонных прокладок, изолирующих отводы от
катушек обмотки. Пайку отводов производят вблизи
переходов. Место пайки тщательно зачищают и изоли-
руют лакотканью, строго выдерживая длину конуса не
менее 10-кратной толщины накладываемой изоляции.
Под припаянный регулировочный отвод укладывают и
бандажируют электрокартонные прокладки, привязывая
их к катушкам обмотки киперной лентой.
112
Применяют две схемы обмоток с регулировочными
ответвлениями — прямую и оборотную.
При прямой схеме обмотка имеет разрыв в середине
(см. рис. 5-8,в, г). Регулировочные ответвления делают-
ся в месте разрыва. Обе половины обмотки являются
продолжением одна другой. Оборотной (см. рис. 5-8,ж, з)
называется такая схема, при которой обмотка также
состоит из двух половин, но эти половины имеют разное
направление намотки: одна из них намотана в направле-
Отводы
Начало
одмотки / половина одыотки
Г
j	ре гули ров о чные
1 катушки
fn £п 7П
п

IX
XX
1 воловины оОмо'тки
^Начало t2 половины, рдмотки
fj j} j}"!! I! !! ’> в регулировочные
it—Ц-	11—,	катушки
С
конец 2 половины оИмотки
Отпайки
Конец 1 половины одмотки
	I s'ii*	1 7	1 ЛР	I т №	к	hi «	7	2|	211*
	। и	1_	1	LU	АШ	и	111_			L	
711 II 1		Г II 4^1			NlllWilNI		II II 1		Г II
7	r-ц II II II			1ИЯ1И11М			II II 1		г~п~;
5	т—11 II II II			4^НК\1К\ П\\П 1					। и
	ШГ II II II			11		ди	II II II II л		
в регулировочные
катушки
 'ичало 1 половины Оомотки
Начало 2 половины о о ню тки
Подкладки
t
с
1 II 1		1 и I		1	1 II		It II	1	L_U	L		1_1L1	
1'1 1			V							II II ,1		
												r—»
	\\	\\			1							-9
			1		1							-4
1		1	1 1			1		II			1	
Отводы
^регулировочные
катушки
Коней, второй половины
оомотки
Рис. 5-15. Расположение отводов обмотки с прямой схемой.
а — ответвления на наружных витках катушек; б — ответвления на внутрен-
них витках катушек.
8—768	ИЗ
нии движения часовой стрелки (имеет «правую» намот-
ку), а другая — в обратном направлении (имеет «левую»
намготку).
Рассмотрим сначала прямую схему намотки. Возьмем
для примера обмотку из трех параллельных проводов
на 12 рейках (рис. 5-15,а) с наружными отводами. Про-
цесс намотки до пайки первого отвода производят, как
'При обычной непрерывной обмотке. Затем в том месте,
где по техническим данным предусмотрено ответвление,
зачищают провода от изоляции, и к ним припаивается
отвод. Место пайки изолируют. После выполнения пер-
вого ответвления намотка продолжается дальше обыч-
ным порядком до пайки следующего отвода. При этом
тщательно считают витки, так как число их между от-
ветвлениями должно быть строго определенно. В рас-
сматриваемом случае начало первой половины обмотки
расположено в пролете 12. В случае целого числа витков
в данной половине конец ее, представляющий собой
третье ответвление, должен находиться в пролете 12.
Но так никогда не делается. Из соображений удобного
и надежного размещения отводы располагаются только
по одному в каждом пролете. Таким образом, третье
ответвление, представляющее собой конец первой поло-
вины обмотки, смещено по отношению к началу обмотки
на один промежуток и расположено в пролете 11. На
том же самом основании второе и первое ответвления
расположены соответственно в пролетах 10 и 9.
После намотки первой половины обмотки начинают
намотку второй половины. При этом направление намот-
ки витков остается то же, поэтому процесс намотки вто-
рой половины точно такой же, как и первой.
Рассматривая рис. 5-15,а, мы все время имели в виду,
что регулировочные ответвления делались от верхних
витков катушек, и таким образом они получались на
наружной поверхности обмотки (рис. 5-8,в, д). Между
тем бывают случаи, когда ответвления делают от ниж-
них витков катушек, и тогда они располагаются не на
наружной, а на внутренней поверхности обмотки, т. е.
между катушками и цилиндром (рис. 5-15,6). В этом
случае процесс намотки производят иначе: намотку
первой половины начинают с середины цилиндра и ве-
дут в направлении к одному из его концов (см.
рис. 5-8,е, е). Затем весь шаблон вместе с намотанной
на него первой половиной обмотки переворачивают на
114
180° и намотку второй половины начинают с середины
цилиндра в направлении другого его конца.
Рассмотрим теперь намотку обмотки по оборотной
схеме.
Намотка ее не отличается от описанной выше. Сле-
дует лишь точно учитывать расположение отводов —
внутри или снаружи обмотки. Если отводы должны быть
расположены снаружи, то намотку надо начинать с кон-
ца цилиндра и вести ее по направлению к середине.
После намотки первой половины весь шаблон вместе
с намотанной на него первой половиной обмотки следует
развернуть на 180° и, начиная от изготовленной поло-
вины, продолжать намотку дальше. В результате полу-
чим, что обе половины обмотки будут иметь разные
направления намотки витков (см. рис. 5-8,ж). В том
случае, когда обмотку выполняют с внутренними отво-
дами (см. рис. 5-8,<Э), процесс намотки начинают с се-
редины шаблона. При этом как первая, так и вторая по-
ловина наматываются без переворачивания шаблона.
В этом случае в обеих половинах обмотки также полу-
чаются разные направления намотки витков.
Особенности намотки непрерывных обмоток транс-
форматоров большой мощности. При диаметре обмотки
более 1500 мм или большом радиальном размере кату-
шек (больше 140 мм) перекладывание витков временных
катушек затруднено. Поэтому намотку таких обмоток
(рис. 5-16) выполняют одинарными катушками, в ходе
намотки соединяя их концы пайкой. На горизонтальном
станке намотка производится поочередно с барабанов,
установленных по обе стороны намоточного станка. Об-
мотчик также меняет свое рабочее место и находится
всегда с той стороны станка, где установлен обмоточ-
ный провод. При намотке каждой катушки изменяют на-
правление вращения станка.
Изогнув конец провода в виде перехода во вторую,
еще не намотанную катушку, его закрепляют за шаблон
и производят намотку витков первой катушки. Закон-
чив намотку катушки, конец провода обрезают. Наруж-
ный конец первой катушки изолируют и закрепляют
в соответствии с чертежом. Это начало обмотки. Для
продолжения намотки последующих катушек к внутрен-
нему концу первой катушки паяют провод с другого ба-
рабана и наматывают вторую катушку, изменив при
этом направление вращения станка. Третью катушку
8*	115
наматывают подобно первой с первого барабана, четвер-
тую со второго и т. д. После намотки третьей катушки
ее наружный переход паяют с наружным витком вто-
рой, а внутренний переход — с витком четвертой катуш-
ки. Намотку и соединение постоянных катушек произ-
водят аналогично.
Намотку высоковольтных обмоток крупных силовых
трансформаторов выполняют на станках с вертикальной
осью вращения (см. рис. 6-5). По сравнению с горизон-
тальной намотка на вертикальных станках имеет ряд
указанных выше преимуществ.
Рис. 5-16 Намотка непрерывной обмотки на горизонтально-намоточ-
ном станке.
Рассмотрим технологию намотки обмоток на верти-
кально-намоточных станках (рис. 5-17).
Планшайбу станка устанавливают в крайнее верхнее
положение, закрепляют на ней нижнюю прессующую
плиту с уложенной заранее концевой изоляцией обмотки
и разжимную оправку с технологическим цилиндром.
Разжимая лучи оправки, устанавливают нужный размер
диаметра цилиндра, соответствующий внутреннему диа-
метру обмотки. Затем устанавливают и закрепляют на
цилиндре комплект реек с частью набора дистанцион-
ных прокладок. Остальную часть дистанционных про-
кладок подают к станку набранными на картонные -по-
116
лоски. Во время намотки по мере надобности прокладки
снимают с полос и устанавливают на рейки. При рас-
положении по краям обмотки входных катушек, выпол-
ненных дисковыми, вначале устанавливают на оправку
емкостное кольцо, затем нижние катушки дисковой ча-
сти обмотки в заданном количестве и последовательно-
сти, после чего припаивают конец дисковой катушки
к обмоточному проводу и начинают намотку непрерыв-
ной части обмотки. Намотку производят с одной сторо-
ны станка, изменяя направление вращения при намотке
каждой катушки. Намотку начинают с разметки вну-
тренних переходов всех параллельных проводников пер-
Рис. 5-17. Намотка высоковольтной обмотки на вер-
тикально-намоточном станке.
117
вого (нижнего) витка. Заизолировав и выгнув переходы,
закрепляют конец обмотки за цилиндр и начинают на-
мотку первой катушки в соответствии с направлением
намотки. Намотав первый виток, под внутренние пере-
ходы подкладывают электрокартонные прокладки, после
чего продолжают намотку оставшихся витков первой ка-
тушки. Намотанную катушку закрепляют струбциной,
отрезают провода, изолируют и закрепляют наружный
конец. Он является началом обмотки.
Для продолжения намотки припаивают провода
к внутренним переходам намотанной катушки, изменяя
при этом направление вращения шпинделя станка, опу-
скают по рейкам дистанционные прокладки, образую-
щие каналы, и приступают к намотке витков второй ка-
тушки. Намотав и закрепив вторую катушку, обрезав
провода, выполняют наружные переходы и, установив
дистанционные прокладки, наматывают третью. Вначале
размечают и изгибают внутренние переходы (в четвер-
тую катушку), изменяют направление вращения шпинде-
ля и производят намотку третьей катушки. Закрепляют
наружный виток и обрезают провода, после чего концы
всех параллельных проводников верхнего витка третьей
катушки припаивают к наружным переходам второй
катушки.
В процессе намотки непрерывной части обмотки вы-
полняют регулировочные ответвления и петли, как это
было описано для намотки на горизонтальных станках.
Для удобства работы регулируют высоту рабочей зоны,
опуская вниз шаблон с уже намотанной частью обмот-
ки (рис. 5-17). После намотки последней катушки обре-
зают концы обмоточного провода, устанавливают емкост-
ные кольца и производят пайку и изолировку концов
обмотки и емкостных колец. Производят предваритель-
ную осевую прессовку обмотки, выравнивают все столбы
дистанционных и замковых прокладок по отвесу, проши-
вают дистанционные прокладки обмотки наружными рей-
ками или полосами, после чего сжимают лучи оправки
и вынимают ее из обмотки. На верхнее емкостное коль-
цо устанавливают технологические прокладки и подстав-
ки, опускают на них верхнюю прессующую плиту и стя-
гивают обмотки в плитах стальными шпильками с по-
мощью гайковерта.
Отъединив от планшайбы станка нижнюю прессую-
щую плиту, поднимают мостовым краном стянутую об-
мотку и передают ее на технологическую обработку.
118
Как было сказано выше, способ намотки обмотки
одинарными катушками с последующей их пайкой имеет
существенный недостаток — большое число паек, что без-
условно снижает надежность обмоток.
В последние годы на производственном объединении
«Запорожтрансформатор» разработаны два способа, по-
зволяющие производить намотку на горизонтальных (см.
рис. 6-4) и вертикальных (рис. 5-18) станках высоко-
вольтных обмоток самого большого радиального разме-
ра способом непрерывной намотки, без пайки. Первый
способ позволяет выполнять перекладку не вручную,
а с помощью специальных устройств, установленных на
горизонтальном станке. На рис. 6-4 показан горизон-
тальный станок с таким устройством. При этом упразд-
нена намотка временных (перекладных) катушек с руч-
ной перекладкой витков. С помощью этого устройства
намотку витков производят начиная с наружного (верх-
него) витка катушки, наматывая каждый последующий
виток под предыдущие, пока последний виток не ляжет
на рейки.
Намотку смежных катушек производят обычным
способом, наматывая вначале внутренние витки, а на
них последующие. Пока этот способ не нашел ши-
рокого применения в производстве. Второй способ
непрерывной намотки на вертикальном станке с пере-
кладкой витков вручную хорошо зарекомендовал себя
в производстве. Для намотки перекладной катушки
вначале равномерно по окружности устанавливаются
шесть — восемь подставок 5 с П-образными скобами 3
(рис. 5-18).
Витки перекладной катушки наматывают непосред-
ственно в скобы один на другой (положение I). Намо-
тав требуемое число витков первой катушки, выполняют
(внутренний переход во вторую катушку), производят
перекладку витков первой катушки, как показано (поло-
жение II). Вначале снимают и укладывают на верхней
плоскости скобы 3 вплотную к рейкам 2 наружный ви-
ток ж, затем виток е, и таким образом, выполняют пере-
кладку всех витков. Снаружи оказываются виток а
и начальный конец обмотки. Переложенные таким об-
разом витки первой катушки закрепляются П-образными
зажимами (рис. 5-18) в пяти-шести местах по окруж-
ности, скобу 3 вынимают и легкими ударами деревян-
ного молотка катушку смещают вниз на подставки.
С помощью пневматического зажима производят затяж-
119
ку витков до требуемой плотности намотки и радиально-
го размера катушки.
Перед намоткой второй, постоянной катушки вначале
устанавливают дистанционные прокладки, после произ-
водится намотка витков в последовательности о—з —
положение III, выполняют наружный переход в третью
(перекладную) катушку, снова устанавливают П-образ-
ные скобы 3 и дистанционные прокладки 7 и наматыва-
ют третью (перекладную) катушку аналогично первой—•
наматывают вначале витки в последовательности п—ф,
затем вручную перекладывают витки в последователь-
ности ф—п.
Применение двухжильных и трехжильных подразде-
ленных проводов в обмотках ВН трансформаторов боль-
шой мощности обусловило некоторые особенности ее на-
мотки. Это прежде всего относится к выполнению транс-
позиции при переходах между смежными катушками.
Положение I	Положение Л
Положение Ш	положением
Рис. 5-18. Способ намотки непрерывной обмотки без пайки на вер-
тикально-намоточном станке.
/ — планка оправки; 2 — рейка; 3 — П-образная скоба; 4 — витки обмотки; 5 —
подставка; 6 — плита; 7 — дистанционная прокладка.
120
Если виток обмотки состоит из двух и более параллель-
ных подразделенных проводников, то для выравнивания
омического и индуктивного сопротивления выполняют
в указанных на развертке обмотки местах групповые
транспозиции и транспозиции элементарных проводни-
ков подразделенного провода.
На рис. 5-19,а показана групповая транспозиция
двухжильных подразделенных проводов обмотки, витки
которой состоят из двух проводов 1—2 и 3—4. Вначале
транспозиции провод 1—2 расположен сверху, а под
ним другой провод 3—4 (Д.—Л). В конце транспозиции
(Г—Г) расположение проводов изменилось: снизу теперь
провод 1—2, а над ним провод 3—4.
Групповая транспозиция выполняется на наружных
переходах, как показано на рис. 5-19,6/. Под .переходы
групповой транспозиции устанавливается прокладка 1
из электроизоляционного картона. На двух-трех рейках,
смежных с переходом, дополнительно устанавливаются
дистанционные 'прокладки 2, которые) надо обрезать,
Рис. 5-19. Выполнение транспозиций при намотке обмоток из под-
разделенных проводов.
а — выполнение групповой транспозиции; б — выполнение транспозиции эле-
ментарных проводов,
121
подгоняя по месту. Переходы групповой транспозиции
выполняются через поле.
При выполнении транспозиции элементарных прово-
дов (рис. 5-19,6) переходы транспозиции выполняют
в смежных полях.
Предварительно с подразделенного провода снимают
общую изоляцию на длине L, затем снимают изоляцию
с каждого элементарного проводника (Л2) и режут под-
разделенный провод так, чтобы переход верхнего эле-
ментарного проводника был выполнен в одном поле,
а нижнего — в смежном поле. Производят транспозицию
проводников, пайку и изолировку. Пайку элементар-
ных проводников выполняют так, чтобы смещение
мест пайки проводников относительно друг друга
было не менее 50 мм. После пайки изолируют сна-
чала каждый провод телефонной бумагой до толщины
0,45 мм на две стороны, затем оба провода вместе на
длине Li изолируются на толщину общей изоляции под-
разделенного провода телефонной бумагой плюс один
слой крепированной бумаги с перекрытием */2 ширины
ленты. При изолировке конусы должны выполняться
равными десятикратной толщине снимаемой изоляции.
Под переходы транспозиции устанавливают прокладки 1
(рис. 5-19,6).
Многие обмотки ВН трансформаторов большой мощ-
ности выполняются с расщепленной зоной, что, безуслов-
но, несколько усложняет намотку. На рис. 5-20,а пока-
зана обмотка ВН2, основная часть которой выполнена
из подразделенного провода марки ПБП
3,05X19,5 ч
4,4X20,85 7
витки обмотки состоят из трех параллельных проводов,
число витков в катушке равно четырем. Расщепленная
зона выполнена проводом марки ПБУ
5,6ХЮ
6.95Х1В35
витки
состоят из трех параллельных проводов. После намот-
ки четырех двойных катушек 1—7х, 2—2', 3—3', 4—4'
по схеме рис. 5-20 производят намотку пятой катушки—
первой катушки основной части обмотки.
Соединив пайкой, как показано на рис. 5-20,6, кон-
цы последней двойной катушки 4—4' расщепленной зоны
с концами пятой катушки, производят перекладку и за-
тяжку ее витков, а затем выполняют намотку непре-
рывной обмотки, составляющей основную часть обмотки.
122
Рис. 5-20. Непрерывная обмотка с расщепленной зоной.
а — схема обмотки ВН2 трансформатора ОЦР-533000/500; б — схема пайки про-
водов катушек расщепленной и основной зон обмотки.
123
д) Намотка переплетенных обмоток
Намотку переплетенных обмоток (см. рис. 1-12) можно выпол-
нять как на горизонтальном, так и на вертикальном станках. Как
при непрерывной, так и при переплетенной обмотке поочередно про-
изводят намотку перекладных и постоянных катушек, транспонируя
параллельные проводники витка при переходе из одной катушки
в другую. В переплетенных обмотках (в отличие от непрерывных)
число обмоточных проводов, используемых при намотке, равно
удвоенному числу параллельных проводов витка обмотки (рис. 5-21).
Рассмотрим намотку переплетенной обмотки на горизонтальном
станке, витки которой состоят из одного провода. Намотку одно-
параллельной переплетенной обмотки производят двумя проводами
одновременно и наматывают за каждый поворот планшайбы по два
витка.
Как видно из рис. 5-21,я, за первый оборот станка двумя про-
водами I и II было намотано два витка смежных катушек: виток
1— первый виток первой катушки и 13 — первый второй катуш-
ки. В рассматриваемом случае каждая катушка состоит из 12 вит-
ков, но только половина из них располагается в своей катуш-
ке, а другая половина расположена в смежной. В первой катушке
витки 1—6 чередуются с витками 13—18 второй катушки; витки
7—12 первой катушки чередуются с витками 19—24 второй.
Выполнение перекладных и постоянных катушек переплетенной
обмотки аналогично ранее описанному для непрерывных обмоток.
Сначала проводят намотку шести сдвоенных витков первой пере-
кладной катушки. Как только подготовлен переход во вторую
катушку, приступают к транспонированию проводов (нижний пере-
кладывают на верхний), производят перекладку и затяжку витков
первой катушки. Затем производят намотку витков второй катуш-
ки. Переплетение витков смежных катушек выполняют по схемам,
показанным на рис. 5-21,а.
Для переплетения витков двух первых катушек по схеме на
рис. 5-21,а соединяют витки 12—13 (последний виток первой ка-
тушки, расположенный во второй катушке, с первым витком второй
катушки, расположенным в первой катушке). Подготавливаясь
к пайке, выгибают конец провода II (виток 13) в виде перехода
из первой катушки во вторую, обрезают конец провода I (виток
12) с таким расчетом, чтобы пайка соединения между катушками
располагалась выше на 200—300 мм от места перехода между
катушками. Оба конца очищают от изоляции, срезая бумагу на
конус. Паяют провода внахлестку и изолируют лентами кабельной
бумаги, укладывая ее плотными равномерными рядами вполупере-
крытие до толщины изоляции провода, постепенно заполняют конус
и бандажируют одним слоем тафтяной ленты. Изоляция места
пайки может быть также восстановлена собственной изоляцией
провода. Части витков, которые были сдвинуты для размещения
клещей при пайке витков 12—13, натягивают на свое место, следя
за плотным прилеганием их к катушке. Так как в переплетенных
обмотках требования к плотности намотанных витков повышены,
при намотке не допускаются отставание витков и выравнивание ра-
диального размера полосами электрокартона.
Таким образом, соединив пайкой наружный переход из первой
во вторую катушку (концы витков 12 и 13) и произведя транс-
позицию проводов I и II (при выполнении внутренних переходов)
124
в нижних витках (6‘—7, 18—19), тем самым производят перейле!е-
ние витков, обеспечивая при этом прохождение тока по виткам
двух смежных катушек обмоток, как показано на рис. 5-21,в. Ток
как бы делает петлю, возвращаясь в предыдущую катушку.
После пайки остались два свободных конца провода: верх-
ний провод 1 первой катушки и верхний провод II второй катуш-
ки. Провод I изгибают, изолируют и закрепляют бандажом, он же
	Г ЛО1		TT2G		ГТ оь.		11
	П36		11 & и 137		11 ZS т 112		X < П13
	ZV7		П26		П23		12
	П35		138		111		П14
	146		П27		П22		Т 3
	П34		139		110		Ц15
	145		П28		П21		14
	ПЗЗ		140		19		Ц16
	144		П29		П20		15
	П32		141		18		ПТ7
	143		ИЗО		П19		16
	П31		142		I 7		Е18
Левая
Рис. 5-21. Схемы соединения витков переплетенных обмоток.
а — при двух параллельных проводниках в витке; б — при четырех параллель-
ных проводниках в витке; в, г — направление тока в витках катушки при
одном и двух параллельных проводниках в витке.
является началом обмотки; провод 11 изгибают и изолируют как
наружный переход в третью катушку. Но для намотки третьей
катушки имеется только один провод, поэтому под виток 24
подкладывают конец провода /, идущего от первого барабана, и
оба провода скрепляют между собой бандажом киперной ленты.
Передвинув по рейкам вплотную ко второй катушке прокладки
в необходимом числе, укладывают под первый виток перекладной
катушки временный (ступенчатый по высоте) клин из электроизо-
ляционного картона для создания плотного прилегания одного
витка к другому и правильного расположения переходов, после
чего производят намотку временной (третьей) катушки. Разметив
место перехода, изгибают и изолируют внутренние переходы, произ-
125
видйт транспозицию проводов, после чего изолируют наружный
переход, перекладывают и уплотняют витки перекладной катушки.
Передвинув вплотную к третьей катушке дистанционные прокладки,
производят намотку постоянной (четвертой) катушки. Для соеди-
нения витков третьей и четвертой катушек прибандажированный
к верхнему витку свободный конец провода 1 выгибают для пере-
хода в постоянную (четвертую) катушку и зачищают конец прово-
да 77, расположенного под верхним витком четвертой катушки. Про-
изводят пайку двух предпоследних витков третьей и четвертой
катушек с последующим изолированием места пайки и укладкой
спаянной части витков на катушку. Оставшийся свободный конец
провода 1 верхнего витка постоянной (четвертой) катушки выгиба-
ют для перехода в следующую пятую катушку, подкладывают конец
провода со второго барабана и продолжают намотку обмотки.
Цикл намотки повторяется через каждые две катушки. После на-
мотки последней катушки обмотки конец провода обрезают, выги-
бают, изолируют и закрепляют в соответствии с чертежом.
Намотка переплетенной обмотки, витки которой состоят из
двух параллельных проводов, производится в четыре провода
(рис. 5-21,6). Два провода (из четырех) после намотки двух смеж-
ных катушек соединяются между собой с помощью пайки, обеспе-
чивая тем самым переплетение витков в смежных катушках.
В остальном процесс намотки переплетенной непрерывной об-
мотки с двумя параллельными проводами в витке аналогичен про-
цессу намотки переплетенной обмотки с одним проводом.
В последнее время намотку переплетенных обмоток производят
преимущественно на вертикально-намоточных станках без пайки ка-
тушек аналогично намотке непрерывных обмоток с применением
П-образных скоб, как описано выше.
Рассмотрим намотку обмотки, выполненной двухжильным под-
2,44X16,8
разделенным проводом марки ПБП -------2~96----X 2. При высоте
обмоточного провода более 10 мм для уменьшения нагрева крайние
катушки выполняются расщепленными, поэтому для расщепленной
зоны (четырех парных катушек А с обеих сторон обмотки) исполь-
зуют провод, высота которого примерно в 2 раза меньше основного
2,5X8,5
ПБП -—96—Х2- Намотка расщепленной зоны понятна из при-
веденной схемы рис. 5-22.
Рассмотрим технологию намотки катушек основной зоны петле-
вой обмотки, в которой, как и в обычной непрерывной, поочередно
производят намотку перекладных и постоянных катушек.
Вначале наматываем витки временной (перекладной) катушки
Б. С целью обеспечения плотного прилегания параллельных прово-
дов первый виток (технологический—из двух проводов) временной
катушки укладываем на электрокартонный клин. Второй и после-
дующие—на специальное приспособление (П-образные скобы).
(см. рис. 5-18), располагая их рядом с клином. Разметив места
расположения внутренних переходов в следующую катушку, изги-
баем и изолируем переходы и выполняем транспозицию проводов,
меняя их местами.
Производим перекладку витков намотанной катушки: снимаем
верхний виток и укладываем его на верхнюю пластину приспособ-
ления, последующие витки укладываем на ранее уложенные. Таким
образом происходит превращение временной катушки в постоянную.
126
Для уплотнения витков (теперь
уже постоянной катушки) убира-
ют приспособления, устанавлива-
ют дистанционные прокладки и,
передвинув вплотную к ним катуш-
ку, прерывистыми включениями на-
моточного станка уплотняют (за-
тягивают) витки. Установив зажи-
мы для предотвращения разма-
тывания витков, устанавливают
П-образные прокладки на смежные
с переходами рейки (для сохране-
ния заданного размера внутренне-
го диаметра) и заменяют техноло-
гическую электрокартонную полосу
(устанавливаемую при .намотке
витков) прокладками, образую-
щими осевой канал обмотки. Про-
верив число витков и радиальный
размер, устанавливают дистан-
ционные прокладки и выполняют
намотку витков постоянной ка-
тушки. После намотки двух кату-
шек два провода из четырех со-
единяют пайкой, обеспечивая пе-
реплетение витков смежных кату-
шек; третий провод припаивают
к концу последней катушки Ai
расщепленной зоны. Для продол-
жения намотки следующей (треть-
ей) катушки подкладывают под
оставшийся конец ранее обрезан-
ный провод и продолжают намот-
ку витков перекладной катушки,
как уже описано ранее.
Две катушки, рассмотренные
нами, составляют одну полную
двойную петлю обмотки. Продол-
жая намотку, повторяют изложен-
ный процесс через каждые две
Рис. 5-22. Принципиальная схема
переплетенной обмотки с расщеп-
ленной зоной.
Катушки. основной зоны переплетенной обмотки.	Катушки расщепленной зоны
катушки.
В процессе намотки при выполнении переходов между катушка-
ми в указанных местах выполняют транспозиции элементарных про-
водников подразделенного провода, как указано выше.
е) Намотка винтовых обмоток
Технологический процесс намотки винтовых обмоток
одинаков для всех типов силовых трансформаторов.
В зависимости от исполнения винтовые обмотки могут
отличаться числом параллельных проводов в витке и
количеством ходов, радиальным и осевым размерами
витков, внутренним и наружными диаметрами, длиной
И массой обмотки, сечением и изоляцией обмоточного
127
К барабану с обмоточ-
ным проВодом
провода, числом витков и видом транспозиции. При на-
мотке винтовых обмоток очень важно правильно уста-
новить барабаны с намотанным на них проводом и ском-
плектовать начальный конец (вывод) обмотки. Техноло-
гические барабаны устанавливают на каретку в несколь-
ко рядов и в два-три яруса так, чтобы все концы
проводов от барабанов нижнего яруса подводились к за-
жиму, располагаясь сверху барабана, а верхнего яруса—
снизу каждого барабана.
Намотку одноходовой обмотки с групповыми и об-
щей транспозициями начинают с комплектования на-
чального вывода, как показано на рис. 5-23,а I положе-
ние, после чего все провода заводят в натяжное при-
способление и начинают намотку. На установленном
комплекте реек сдвигают дистанционные прокладки
в левую или правую сторону (в зависимости от направ-
ления намотки), закрепляют концы обмотки на шаблоне
и начинают намотку первого витка обмотки. За каждый
оборот станка производят намотку одного многопарал-
лельного витка. Намотку обмотки производят с не-
большой частотой вращения 8—16 об/мин, чередуя на-
мотку витков обмотки с установкой прокладок. Для со-
здания опорной поверхности обмотки между винтовой
поверхностью крайнего витка.' и опорным кольцом на
каждой рейке устанавливают разные числа прокладок.
Для устойчивости прокладок их скрепляют сегментами.
Намотав первый виток, придвигают к нему проклад-
ки, образующие канал между первым и вторым витками,
затем наматывают второй виток с шагом, равным тол-
щине провода плюс канал между витками. После на-
Рис. 5-23. Намотка одноходовой винтовой обмотки с групповыми и
общей транспозициями.
а — схема намотки; б — схема транспозиции проводов.
9—768
129
мотки второго витка накладывают симметрично по
окружности три-четыре общих бандажа из киперной лен-
ты на оба витка и продолжают наматывать обмотку
дальше, разделяя витки прокладками. Производят на-
мотку 4/4 витков обмотки до начала первой транспози-
ции.
Наметив центр первой групповой транспозиции, за-
крепляют последний намотанный виток обмотки зажи-
мом и разделяют все провода на две группы: с одина-
ковым числом — при четном числе проводов в витке и
разным — при нечетном (в одной из групп на один про-
вод больше). Эти группы (рис. 5-23, II положение) ме-
няются местами после перекладки их в двух полях,
смежных с центром транспозиции. В одном поле выпол-
няются переходы проводов одной группы, а через по-
ле— другой. Каждый провод верхней группы выгибают
в отдельности (с помощью приспособления для гибки
проводов), затем складывают стопкой все провода, бан-
дажируют тафтяной лентой вполуперекрытне и уклады-
вают рядом с витком. Для предотвращения замыкания
смежных проводов первой и второй групп до и после
выполнения транспозиции закладывают между группами
полосу электроизоляционного картона и дополнительно
на изогнутые части витка устанавливают отбортованные
прокладки из электроизоляционного картона.
Плавный переход проводов осуществляется с по-
мощью клиньев из электроизоляционного картона, под-
кладываемых под провода в месте перехода. Клинья
выравнивают радиальный размер витков в зоне транс-
позиции, и на них располагаются обе группы транспо-
нируемых проводов. После выполнения транспозиции обе
группы проводов меняются местами: верхняя группа
становится нижней, а нижняя — верхней (рис. 5-23, II
положение). В зоне транспозиции происходит как бы
раздвоение витка, а потом слияние, за счет чего уве-
личивается канал. Поэтому при выполнении транспози-
ции следует внимательно контролировать размеры ка-
нала (число дистанционных прокладок) на каждой
рейке.
Продолжают намотку витков до половины обмотки
и выполняют общую транспозицию. Ее начало и конец
должны быть симметричными относительно середины об-
мотки (рис. 5-23, III положение). Для выполнения об-
щей транспозиции в поле, указанном в развертке обмот-
130
ки, намечают переход на первом (верхнем) проводе,
закрепляют виток зажимом и из полос электроизоля-
ционного картона изготовляют два клина. Высота кли-
на должна быть меньше радиального размера витка
на толщину одного провода, а длина его определяется
длиной части окружности, занимаемой переходами всех
проводов витка. Выгнув верхний провод в виде перехо-
да, его изолируют и укладывают рядом с витком на
утолщенную часть первого клина. Второй клин своей
тонкой частью подкладывают под оставшиеся провода
витка. Таким образом, в первом поле параллельные
провода витка раздвоились на две группы (рис. 5-23,
III положение). В следующем (втором) поле выгибают
и изолируют переход, затем укладывают второй провод
на первый. В каждом поле изгибают последовательно
проводники витка в виде переходов н укладывают их
рядом на уже переложенные ранее проводники. После
выполнения общей транспозиции местоположение каж-
дого провода в витке изменилось.
Продолжают намотку до 3/4 витков всей обмотки
и делают вторую групповую транспозицию аналогично
первой, т. е. две группы проводников снова меняют свое
местоположение (рис. 5-23, IV положение). После вы-
полнения всех трех транспозиций проводники оказыва-
ются расположенными в обратном порядке по сравне-
нию с их начальным положением. В процессе намотки
последнего витка обмотки винтовую поверхность вырав-
нивают разным числом прокладок на каждой рейке.
Закончив намотку всей обмотки, снимают приспособ-
ление для установки реек, закрепляют последний виток
струбциной, обрезают концы обмоточного провода и
комплектуют конечный вывод обмотки. Выгнув провода
под прямым углом (каждый в отдельности), их распо-
лагают так, чтобы обеспечить возможность вывода кон-
цов через специальные отверстия или углубления в опор-
ном кольце катушки. Чтобы отдельные проводники не
замыкались, каждый провод в месте изгиба изолируют
крепированной бумагой. Конец обмотки изолируют ла-
котканыо или полосами крепированной бумаги и за-
крепляют между двумя рейками.
При выполнении одноходовой обмотки с транспози-
циями Бюда намотку обмотки производят аналогично
описанному ранее, чередуя намотку витков с установкой
дистанционных прокладок. При выполнении групповой
о*	131
транспозиции закрепляют зажимом последний намотан-
ный виток, все параллельные провода витка делят на
четыре группы и каждую группу меняют местами со-
гласно схеме на рис. 1-14,6. Перекладку каждой группы
проводов производят через поле, поэтому вся групповая
транспозиция занимает семь полей (рис. 5-24,а). В пер-
вом поле изгибают в виде перехода провода первой
группы и укладывают их рядом с витками. Таким об-
разом, виток как бы разделяется на два с разными
радиальными размерами. Для выравнивания ра-
диального размера катушки под первую (в новом
витке) и четвертую группы (в оставшемся витке) под-
кладывают и бандажируют клинья (рис. 5-24) из полос
электроизоляционного картона так, чтобы к седьмому
полю после начала транспозиции четвертая группа была
поднята до уровня верхней группы, а первая группа
была опущена до уровня нижней группы. В третьем поле
изгибают проводники второй группы и кладут на уже
уложенную группу проводов. Проводники третьей груп-
пы изгибают в четвертом поле и укладывают на вторую
группу проводников; в шестом поле изгибают последнюю
(бывшую нижнюю) четвертую группу проводов и укла-
дывают ее на верх третьей группы.
Из рис. 5-24,а видно, что при групповой транспози-
ции четыре группы проводов поменялись местами: сере-
диной транспозиции является поле, находящееся на */4
высоты обмотки, относительно которого симметрично
расположены переходы первой, второй, третьей и чет-
вертой групп. Места переходов всех групп изолируют;
под средние перекладываемые группы подкладывают по-
лосы толщиной 2 мм и шириной, равной сумме двух
осевых размеров провода и каналов между ними, длиной
на 10 мм меньше длины поля; под первую и последнюю
перекладываемые группы (на неизгибаемую часть вит-
ка) устанавливают полосу и отбортованные прокладки
из электроизоляционного картона толщиной 1 мм, дли-
ной на 10 мм меньше длины поля, высотой 10 мм и
бандажируют киперной лентой вполуперекрытие. Намот-
ку витков обмотки продолжают до начала общей транс-
позиции.
Для выполнения общей транспозиции все провода
витка делятся на две группы, а затем провода каждой
группы меняют местами относительно середины своей
группы, т. е. провода верхней группы меняют местами
132
4em0epmd\$^
Клин
Клин
«К
18 z£
20-^
Вторая Третья группа
группа	оси прокладок
2 1-~
W-
Гриппьы
Первая
Вторая {|
Верхняя л
половина
Нижняя^
половина\_
Клан
Оси прокладок
Четвертая гриппа
Группы
ряд^четвертая
Третья
=$ } Вторая
|У } ПорЬая
5 J
Первая группа 5
Клин
Оси прокладок
-Л Верхняя
Щ \половина
||/р| Нижняя
половина
. Рис. 5-24. Выполнение транспозиции Бюда.
оэ а — групповая транспозиция; б — общая транспозиция,
оэ
относительно середины этой группы, а провода нижней
группы — относительно середины своей группы. В ре-
зультате крайние провода занимают после транспози-
ции места средних проводов, а средние — крайних
(в своих группах), как показано на рис. 5-24,6. В каж-
дом поле изгибают два проводника (по одному из каж-
дой группы). Транспозиция занимает число полей, рав-
ное половине числа параллельных проводов витка плюс
одно поле, находящееся в середине транспозиции. На-
чинают выполнение общей транспозиции с изгиба пере-
ходов на первом верхнем (/) и последнем нижнем (20)
проводах. Между изогнутыми проводами 1 и 20
(рис. 5-24,6) укладывают клин из электроизоляционно-
го картона так, чтобы к концу транспозиции эти провода
находились рядом —в середине переложенного витка
обмотки. Второй такой же клин вставляют между сред-
ними проводами (нижним проводом 10 верхней полови-
ны и верхним проводом нижней половины) переклады-
ваемого витка обмотки. Второй и предпоследний прово-
да изгибают во втором поле и укладывают соответст-
венно на первый и под последний провод и т. д. Так
изгибают и перекладывают все провода до конца транс-
позиции. В рассматриваемом примере при общем числе
параллельных проводов 20 транспозиция занимает 11
полей. Все переходы изолируют прокладками из элек-
троизоляционного картона.
Намотку витков обмотки продолжают до второй груп-
повой транспозиции. Для предотвращения перехлесты-
вания проводов между собой при выполнении второй
групповой транспозиции переходы изгибают в сторону
уже намотанной части обмотки. Поэтому при намотке
последнего витка канал плавно увеличивают черед
транспозицией до ширины, равной сумме ширины про-
вода и двух каналов. После окончания транспозиции
канал плавно уменьшают до размера канала, следую-
щего за транспозицией. Суммарное число прокладок
в увеличивающемся и уменьшающемся каналах сохраня-
ют постоянным. После выполнения транспозиций про-
должают намотку витков до конца обмотки согласно
чертежу.
Б обмотках НН крупных трансформаторов в целях
снижения перегрева концов увеличивают их сечение пу-
тем припаивания дополнительных проводов к основным
проводам обмотки. Каждый дополнительный проводник
134
припаивают плашмя к основному; пайки изолируют ла-
котканью. Расклад проводов и закрепление концов об-
мотки выполняют, как описано выше.
Последней операцией, выполняемой на станке, явля-
ется прошивка обмотки наружными рейками (или по-
лосами), после чего выравнивают столбы дистанционных
прокладок по специальной рейке, измеряют размеры
полей и обмотку предъявляют на проверку ОТК.
Намотка полубайтовых обмоток. При намотке полувинтовых об-
моток в целях уменьшения осевого размера зазоры между витками
поочередно выполняют в виде каналов, образованных набором ди-
станционных прокладок или установкой между витками разрезных
шайб из электроизоляционного картона. Иногда вместо шайб ставят
по одной прокладке толщиной 1 мм.
При установке в обмотку разрезных шайб нужно следить, что-
бы они плотно прилегали к электрокартонным рейкам и изолирова-
ли два смежных витка по всему радиальному размеру. Стыки
шайб обычно располагают в одном поле.
Намотка двухходовой обмотки. Технологический процесс намот-
ки двухходовой обмотки (рис. 5-25) аналогичен намотке одноходо-
вой винтовой обмотки. Двухходовые обмотки выполняются с пол-
ной, равномерно распределенной транспозицией (транспозиция Хо-
барта), имеют по две ветви (хода). Рассмотрим особенности их на-
мотки.
Обмоточные провода, установленные в стойке, комплектуют
в две ветви. Одну ветвь собирают из проводов нижнего и верхнего
ярусов одного ряда, вторую — второго ряда. Провода первой (пра-
вой) ветви заводят слева, провода второй (левой) ветви — справа
и вкладывают в соответствующие отделения распределительного
зажима, который служит для натяжения обмоточного провода во
время намотки и в то же время для удобства перекладывания про-
водов при транспонировании (рис. 5-25,6).
На ряде заводов для тех же целей применяют другое приспо-
собление, схема которого показана на рис. 5-25,в. Провода одной
ветви заводят сверху в отверстия обоих дисков, другой ветви —
снизу. Поворачивая второй приводной диск относительно первого,
можно «закрутить» или «раскрутить» провода, избегая таким обра-
зом перехлестывания их при транспонировании.
Намотку двухходовой обмотки начинают с изгиба под прямым
углом начальных концов обмотки, изолирования и закрепления их,
как показано на рис. 5-26,а. За каждый оборот станка производят
намотку одного витка, состоящего из двух ходов. Выравнивают
винтовую поверхность крайнего витка, как показано на рис. 5-26,6.
Выполнение транспозиции заключается в том, что в указанном
месте верхний провод ветви II укладывают на верх ветви /, а ниж-
ний провод ветви I перекладывают на низ ветви II, как показано
на рис. 5-27,в. Для того чтобы произвести такую перекладку про-
водов, в скомплектованных ветвях временно выводят из ветви
промежуточную планку зажима 5 (рис. 5-25,6). Размечают места
переходов верхнего провода в одной ветви и нижнего — в другой.
Изогнув и заизолировав переходы, продолжают намотку витков
до следующей перекладки.
135
Расстояния (каналы) между витками и ходами устанавливают
дистанционными прокладками, размещенными на рейках. Вторую
перекладку выполняют аналогично первой, описанной ранее. Так
продолжают намотку витков обмотки, уплотняя витки в осевом
и радиальном направлениях и выполняя все перестановки, указан-
ные в чертеже. Число перекладок обычно равно числу параллель-
ных проводов в обмотке [10, 5].
В двухходовых винтовых обмотках, имеющих четное число
параллельных проводов (каждый ход имеет одинаковое число про-
водов), перекладку выполняют в одном поле; при нечетном числе
(число параллелей хода отличается на один провод) — в двух
смежных полях. Первым выполняют наружный переход из хода,
имеющего большее число параллельных проводов, в ход с меньшим
числом проводов.
При выполнении двойной полной равномерно распределенной
транспозиции (рис. 5-27,6) каждый провод обмотки дважды прохо-
Рис. 5-25. Намотка двухходовой винтовой обмотки НН.
а—намотка на металлическом шаблоне (1 — обмотка; 2 — натяжное приспо-
собление, закрепленное на цепи; 3— шаблон с комплектом реек и дистан-
ционными прокладками: 4 — стойка 16-местная); б — зажим для намотки
двухходовых винтовых обмоток (/—параллельные провода витка; 2—шпилька
с барашковой гайкой; 3— трубка, свободно надетая на шпильку; 4 —
зажимные планки; 5 — промежуточная откидная планка; 6 — скоба; 7 — цепь);
в — приспособление для транспонирования проводов во время намотки обмот-
ки (1—-обмотка; 2 — натяжное устройство; 3 — диски с отверстиями; 4 — про-
вода; 5 — барабаны с проводом).
136
дит все стадии своего положения. При этом одна полная транспо-
зиция выполняется на одной половине обмотки; а вторая — на дру-
гой. Направление перекладывания в одной и другой половинах
обмотки различно, т. е. перекладывают верхние провода в одной
половине слева направо (верхний провод из первого хода на верх
второго и нижний провод из второго хода на низ первого), во
второй половине перекладывают провода справо налево (верхний
провод из второго хода на верх первого и нижний провод из
первого хода на низ второго). Во второй половине обмотки про-
исходит раскручивание пучка проводов, идущих с барабанов, кото-
рые в первой половине закручивались. В случае резкого увеличения
(или уменьшения) канала, указанного на чертеже, изменение раз-
137
Мера канала выполняют плавно, добавляя (или убавляя) по не-
сколько дистанционных прокладок на каждой рейке.
В трехходовых винтовых обмотках средний ход обмотки содер-
жит на один провод меньше, чем два других хода. В обмотке
выполняется полная двойная равномерно распределенная транспо-
зиция Хобарта. При этом сначала выполняется перекладка провода
из верхнего хода в средний, затем (через поле) перекладка из
среднего в верхний, следующая перекладка из нижнего хода в сред-
ний и через поле — из среднего в нижний. В верхней половине
обмотки сначала производят перекладку верхнего наружного прово-
да, а затем нижнего, в нижней половине обмотки перекладку ниж-
него провода, а затем верхнего. Число перекладок равно удвоенно-
му числу параллельных проводов.
Рис. 5-26. Начало намотки двухходовой винтовой обмотки.
я— выгиб, комплектовка и закрепление начальных концов двухходовой об-
мотки (/ — дополнительные прокладки из электрокартона; 2 — дистанционные
прокладки; 3— продольные рейки; 4 — бандажи из киперной ленты; 5 — до-
полнительные временные рейки; 6' — витки обмотки); б — выравнивание опор-
ной поверхности двухходовой винтовой обмотки трансформатора средней мощ-
ности (7 — сегмент; 2, 3— опорные кольца; 4— прокладки).
Правильность направления намотки, выполнение транспозиции,
радиальный размер, размеры обмоточного провода и изоляции, ко-
личество параллельных проводников, расположение и размер кана-
лов, изолирование выводных концов обмотки и выполнение силовых
бандажей контролируются.
Каждая винтовая обмотка перед снятием со станка должна
быть проверена с помощью мегаомметра или контрольной лампы:
а)	на отсутствие замыкания между параллелями;
б)	на отсутствие замыкания между ходами обмотки (в двух- и
многоходовых обмотках);
в)	на правильность выполнения транспозиции.
Для проверки изоляции между проводами прикасаются одним
наконечником мегаомметра к одному из проводников и, оставляя
его постоянно подсоединенным, вторым, поочередно касаясь каждого
проводника, проверяют обмотку на отсутствие электрической цепи.
Переставив наконечник на следующий проводник, вторым концом
проверяют каждый проводник. Аналогичную проверку произво-
дят в каждом ходе обмотки. После проверки мегаомметром отсут-
ствия замыканий между параллелями каждую параллель каждого
хода необходимо заземлить.
138
Рис. 5-27. Намотка двухходовой обмотки с равномерно распределен-
ной транспозицией.
а схема одинарной транспозиции; б — схема двойной транспозиции; в —
транспонирование проводов.
Для проверки изоляции между ходами обмотки зачищают изо-
ляцию всех параллелей обмотки на длине 20—30 мм, обвязывают
медной проволокой (или зажимают струбциной) все параллели
одною хода. Так же связывают в отдельные пучки линейные кон-
цы обмотки. Отсутствие электрической цепи при проверке ука-
зывает на отсутствие замыканий между ходами обмотки. В мно-
гоходовых обмотках проверяют отсутствие замыкания между всеми
ходами обмотки. Отсутствие электрической цепи между ходами
и параллелями указывает на правильность выполнения транспози-
ций в ходах обмотки.
Намотка винтовых обмоток значительно упрощается при приме-
нении транспонированных проводов. Намотка обмотки, виток кото-
рой состоит из одного транспонированного провода (как бы одно-
ходовой) , производится аналогично простой (однослойной) цилин-
дрической обмотке с той только разницей, что после намотки
каждого витка устанавливают дистанционные прокладки между
витками. Транспозицию не делают, так как провод транспонирован
139
и расположен на обмотке в один слой. В процессе намотки витков
радиальную и осевую подпрессовку выполняют с помощью устрой-
ства, показанного на рис. 6-10. Обмотки НН трансформаторов
большой мощности выполняют из двух, трех или четырех ветвей
транспонированного провода. Намотка таких обмоток сложнее.
Здесь выполнение транспозиций обязательно, так как витки обмот-
ки состоят из нескольких проводов (ветвей), уложенных один на
другой в радиальном направлении. Выполняют обычно три транс-
позиции — посредине обмотки и на */4 от конца обмотки аналогич-
но общей и групповой транспозициям, рассмотренным выше для
одноходовой обмотки. Выгибают переходы на специальных гидрав-
лических гибочных приспособлениях, радиальный размер выравни-
вают с помощью электрокартонных прокладок, подкладываемых под
транспонированный провод, а осевой размер — набором дистанцион-
ных прокладок, имеющих скос, для размещения изогнутого пере-
хода.
Переходы транспозиции транспонированных проводов выполня-
ют в двух полях, как показано на рис. 5-28,а.
Наиболее сложную технологию намотки имеют обмотки НН
трансформаторов мощностью более 500 кВ-А когда возникает не-
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 91 93 9597 1
6)
Рис. 5-28. Намотка двухрядной шестиходовой обмотки из транспо-
нированного провода.
а — выполнение переходов транспозиции; б — схема транспозиции проводни-
ков одного хода; в—схема транспозиции ходов..
140
Рис. 5-29. Рабочее место намотки обмоток из транспонированного
провода.
обходимость выполнить винтовые обмотки двухрядными, многохо-
довыми и многопараллельными. На рис. 5-28,6, в показаны транс-
позиции проводов одного хода и транспозиции ходов обмотки при
переходе витков внутреннего слоя в наружный. Витки этой об-
мотки состоят из трех транспонированных проводов, расположен-
ных в радиальном направлении; число ходов — 6, обмотка двухряд-
ная.
На рис. 5-29 показано рабочее место намотки обмоток из
транспонированного провода. Намоточный станок 1 типа РТ-28
предназначен для изготовления обмоток диаметром до 3200 мм,
длиной до 3500 мм, массой до 20 т. Рабочий-обмотчик стоит на
механизированном стеллаже 2, стеллаж перемещается по рельсам;
площадка стеллажа может перемещаться вверх и вниз (в соответст-
вии с размерами наматываемой обмотки). Управление станком (из-
менение частоты вращения, реверс), а также подъем и опускание
рабочей площадки стеллажа осуществляются с пульта управления
станком 3. Включение станка ножное с помощью выключателя 4,
расположенного на рабочей площадке стеллажа. В стойках на
стеллаже находятся необходимые приспособления—гидрогибы, пнев-
мозубила; в тумбочке 6 — ручной инструмент и небольшой запас
изоляционного материала и припоя. Сверху тумбочки на специ-
альной подставке 5 устанавливают чертеж и технологическую кар-
ту, требуемые для намотки данной обмотки 8. Стеллаж имеет ре-
шетчатое ограждение и лестницу 7. Намотку обмоток 8 из транс-
понированного провода производят на универсальной разжимной
оправке 9. Уплотнение витков и катушек производят с помощью
механизма для осевой и радиальной подпрессовки 10, счет витков
осуществляют с помощью программно-счетного устройства 11. Ба-
141
рабаны с транспонированным проводом 12 устанавливают в один
или два яруса на каретку рамного типа 13. Разматываемый с ба-
рабанов провод проходит между направляющими роликами и на-
тяжными устройствами 14. обеспечивающими заданные направле-
ние и натяжение провода при намотке обмотки.
ж) Сборка обмоток
При сборке активной части трансформаторов I—II
габаритов на конвейере надо заранее скомплектовать
обмотки НН и ВН каждой фазы [31].
Сборка обмоток производится на специальной ги-
дравлической установке (рис. 5-30) в следующей по-
следовательности: в обойму вкладывается обмотка НН
отводами вверх наружу для того, чтобы при запрессовке
ее в обмотку ВН отводы вошли в верхний вырез упор-
ной шайбы и не повредились. В направляющие пазы
обоймы вставляются клинья заостренным концом нару-
жу и так, чтобы скос клина был направлен от обмотки
НН. В лоток укладывается обмотка ВН отводами в ниж-
Рис. 5-3;0. Установка для комплектовки обмоток НН и ВН на фазу.
/ — станина; 2 — сменная обоим а; 3— обмотка НН: 4— обмотка ВН; 5 —
упорная шайба,
142
ний[ вырез упорной шайбы. Рукоятку переключателя
устанавливают в положение «вперед» и включают пода-
чу масла в цилиндр. Цилиндр своим штоком давит на
обмотку НН и клинья, находящиеся в обойме, и запрес-
совывает их в обмотку ВН. При этом клинья в течение
всего хода штока будут находиться в направляющих
пазах обоймы и запрессуются точно, без перекоса. Обой-
ма для обмоток НН сменная, соответственно их диамет-
ру. Как только обмотка НН с клиньями полностью вой-
дет в обмотку ВН, конечный выключатель перекрывает
клапан, и шток останавливается. Переключатель пере-
ставляется в положение «назад», и шток возвращается
в исходное положение. После этого скомплектованные
обмотки снимаются и устанавливаются на помост для
проверки. Убедившись, что отводы обмоток НН и ВН
не повреждены, что клинья плотно запрессованы и за-
зор между обмотками одинаков по всей окружности,
проверенные обмотки укладывают в контейнер и подают
по монорельсовой дороге к конвейеру сборки активной
части электрогрузовозом, состоящим из электротягача
и прицепной тележки, соединенных между собой тягой.
Электрогрузовоз оборудован устройством для автомати-
ческого управления и задания адреса доставки груза.
Комплектовка обмоток на описанной выше установке
сводит до минимума применение ручного труда и наряду
с повышением производительности труда гарантирует
высокое качество расклиновки обмоток. Поскольку клин
все время находится в направляющих, исключается его
перекос, что в свою очередь гарантирует нормальный
масляный канал между обмотками. Исключаются также
повреждения торца клина и его поломка, а также по-
вреждение бумажной изоляции провода обмотки НН,
так как обмотка НН запрессовывается в обмотку ВН
вместе с лежащим на ней клином, который при этом не
совершает относительно нее никаких перемещении.
5-3. СОЕДИНЕНИЕ ПРОВОДОВ В ОБМОТКЕ
В процессе намотки обмоток силовых трансформато-
ров возникает необходимость в соединении концов обмо-
ток обмоточного провода. Для надежной работы транс-
форматора необходимо, чтобы эти соединения были
прочны и обеспечивали бы надежный контакт. Поэтому
все соединения проводов при изготовлении обмоток вы-
полняют только неразъемными.
143
К неразъемным соединениям предъявляются следую*
щие требования:
1.	Соединение должно хорошо проводить электриче-
ский ток и не вызывать местного перегрева проводни-
ков.
2.	Оно должно обладать достаточной механической
прочностью и обеспечивать надежность в работе.
3.	Оно должно быть долговечными, не разрушаться
под влиянием рабочей температуры трансформатора,
горячего масла или окружающего воздуха, а также не
оказывать вредного действия на масло и изоляцию.
4.	Способ соединения должен быть прост и техноло-
гичен, а качество соединения должно быть стабильным
и легко контролироваться.
5.	Применяемые материалы должны быть дешевыми
и недефицитными.
Существует несколько способов выполнения неразъ-
емных соединений токоведущих частей. Выбор того или
другого способа зависит от разных условий: материала
соединяемых проводников и их сечения; характера меха-
нических нагрузок, которые будут испытывать соедине-
ния, места расположения в конструкции; производствен-
ных условий.
Различают следующие типы соединений проводников:
1.	Пайка мягкими и твердыми припоями.
2.	Горячая сварка — электродуговая, аргонодуговая
(для алюминиевых проводников).
3.	Холодная сварка.
4.	Ультразвуковая сварка.
а)	Пайка
Пайка — один из основных способов соединения то-
коведущих частей трансформаторов. Пайкой соединяют
отдельные отрезки медного обмоточного провода, отво-
ды, емкостные кольца, демпферы и пр.
Пайка представляет собой процесс соединения метал-
лических деталей с помощью припоя, составленного из
различных металлов и имеющего более низкую темпера-
туру плавления,’ чем металлы основных соединяемых
деталей. Прочность и плотность соединения достигают-
ся благодаря способности металла припоя и основного
металла взаимно растворяться и диффундировать.
Припой должен обладать свойством смачивать (адге-
зия) соединяемый металл и хорошо заполнять все мель-
144
чайшие зазоры между плоскостями деталей. Припои де-
лят на две группы: мягкие — с температурой плавления
ниже 300°С и твердые — с температурой плавления вы-
ше 600°С.
Из мягких припоев наиболее широкое применение
получили оловянисто-свинцовые, являющиеся сплавами
олова и свинца в различных соотношениях. Число в обо-
значении марок означает содержание олова в процен-
тах. Температура плавления припоя — около 270°С.
Большое содержание олова сказывается в основном на
жидкотекучести и адгезии припоя, а по другим свойст-
вам эти марки почти равноценны. Там, где надо про-
паять узкие и глубокие щели, следует брать припои с бо-
лее высоким содержанием олова. Во всех случаях надо
стремиться, чтобы слой припоя был наименьшим, так
как это повышает качество пайки и снижает расход при-
поя.
Качество пайки в значительной мере зависит также
от подготовки соединяемых поверхностей, которые дол-
жны быть очищены от грязи и обезжирены. Наличие
мелких рисок на поверхности только улучшит условия
для пайки. В тех случаях, когда это возможно, детали
желательно протравить в растворе хлористого цинка
в течение 1—2 мин, после чего детали необходимо тща-
тельно промыть и просушить.
Концы отводов подвергаются лужению. Горячее лу-
жение осуществляется путем погружения детали в ван-
ну с расплавленным припоем ПОС-18 или ПОС-ЗО. Бо-
лее совершенным является электролитический способ
лужения. Однако он применим только для деталей срав-
нительно небольших размеров и не имеющих изоляции.
Лужение улучшает условия пайки.
При изготовлении обмоток трансформаторов неболь-
шой мощности пайку круглых медных проводов диамет-
ром до 0,8 мм производят припоем марки ПОС-40. Кон-
цы провода очищают от изоляции, после чего скручи-
вают на длине 10—20 мм и обмакивают в пасту (флюс),
а затем на несколько секунд опускают в ванну с рас-
плавленным припоем. Ванна имеет электрический нагрев
и обязательно должна стоять под колпаком вытяжной
вентиляции, так как пары олова и свинца вредны для
здоровья рабочих. Спаянные концы очищают от наплы-
вов, после чего изолируют. Пайку можно производить
и электрическим паяльником. Концы проводов наклады-
10—768	145
ВаЮт один на другой на длине до 20 мм, скрепляют их
скобкой из луженой меди и производят пайку.
При изготовлении емкостных колец металлическую
оболочку, выполненную из витков медной ленты, припаи-
вают оловянистым припоем к отводу из многожильного
медного кабеля. Пайку производят электрическим
паяльником.
Пайка оловянистыми припоями имеет следующие не-
достатки: место пайки обладает недостаточной механи-
ческой прочностью, требует применения флюсов, припой
дорог и дефицитен. Поэтому пайка мягкими оловянисты-
ми припоями имеет ограниченное применение в транс-
форматоростроении (только там, где нельзя применить
другие виды пайки или сварки).
В производстве трансформаторов применяют в основ-
ном твердые припои — серебряные и медно-фосфори-
стые— благодаря их более высокой механической проч-
ности и высокой электрической проводимости. Из сереб-
ряных припоев для пайки обмоточных медных проводов
широко применяют припой марки ПСР-15, реже ПСР-45
(цифры в марках припоя обозначают процентное со-
держание серебра).
Благодаря высоким механическим свойствам сереб-
ряного припоя им можно паять медные провода кругло-
го и прямоугольного сечения встык. Для получения
прочного соединения необходимо хорошо подогнать тор-
цы обоих проводов (причем торцы стыкуемых проводов
могут быть обрезаны под прямым или острым углом)
и тщательно их зачистить. С помощью специального за-
жима торцы соединяют встык так, чтобы оси проводов со-
впадали. Место пайки нагревают газовой горелкой или
электропаяльными клещами, затем вводят пруток при-
поя в зону пайки и следят за полным заполнением зазо-
ра между проводами. Нагрев клещами требует от рабо-
тающего опыта.
Прочность соединений при пайке твердыми припоями
превышает прочность самого припоя и прочность меди
обмоток. Однако стоимость серебряных припоев зысока
вследствие содержания в них серебра. Поэтому при пай-
ке отводов и схем соединения обмоток применяют мед-
но-фосфористые припои. Они значительно дешевле се-
ребряных, а соединения обладают высокой прочностью
и хорошей электропроводностью. Наиболее употребите-
лен припой ПМФ-7, содержащий 93% меди и 7% фос-
Н6
фора. При пайке этим припоем не требуется применение
флюсов. Однако соединения, произведенные медно-фос-
фористым припоем, не обладают достаточной пластично-
стью из-за хрупкости соединения. Поэтому не допускает-
ся пайка ПМФ обмоточных проводов при намотке об-
мотки, а также всех внутренних не доступных осмотру
или испытывающих деформации элементов обмотки. Все
указанные соединения паяют серебряным припоем ПСР.
Пайку медных проводов
прямоугольного сечения твер-
дым припоем обычно произво-
дят внахлест. Длина нахлеста
должна быть не менее одной
и не более двух ширин прово-
да. Перед пайкой вначале под-
готавливают концы сращивае-
мых проводов: провода оголя-
ют, отмотав бумагу (или сре-
зав на конус изоляцию), и ли-
бо ‘предварительно расплющи-
вают молотком концы на длину
нахлеста и расплющенные ме-
ста с боков обрабатывают на-
пильником, либо фрезеруют
оба конца провода, как пока-
зано на рис. 6-11. Подготов-
ленные к пайке концы склады-
вают внахлест, уплотняя их
Рис. 5-31. Схема электро-
паечного агрегата.
легкими ударами молотка, что-
бы между поверхностями в месте пайки не было види-
мого просвета.
При пайке твердыми припоями для нагревания дета-
лей и расплавления припоя служат специальные прессы
или электрические клещи, армированные графитовыми
вкладышами — электродами .(см. рис. 6-19,г). Для элек-
тропайки используются электропаечный агрегат, состоя-
щий из однофазного понижающего трансформатора мощ-
ностью 3—50 кВ-А напряжением 220 В, электропаяльных
клещей с соединительным кабелем и педального выклю-
чателя. Схема электропаечного агрегата показана на
рис. 5-31.
Через рубильник 6 и контакты контактора 2 напря-
жение подводится к первичной обмотке паечного транс-
форматора /, понижающего напряжение с 220 до 6—
10*
147
12,5 В на зажимах НН, к которым подключены клещи 5;
таким образом, можно кратковременно получать ток
свыше 3000 А. Контакты контактора включаются катущ-
кой, питаемой от понижающего трансформатора 3. Ка-
тушка контактора включается педальным выключателем
4. Педальный выключатель включен в цепь напряжени-
ем 36 В по соображениям техники безопасности. Соеди-
няемые детали сжимают между электродами, чтобы меж-
ду поверхностью детали и электродами клещей 5 был
полный контакт. При нажатии на педальный выключа-
тель цепь замыкается, угольные электроды начинают на-
каляться, а вместе с тем нагревается место пайки. Пре-
дохранители 7 защищают трансформатор от перегрузки.
Прерывистыми включениями трансформатора, то нажи-
мая, то опуская педаль, постепенно, но все сильнее на-
гревают место пайки до темно-вишневого цвета. Когда
оно станет ярко-красного и светло-желтого цвета, припой
вводят со всех сторон нахлеста так, чтобы, расплавляясь,
он протек между деталями, заполнив все поры. Образу-
ющиеся при пайке наплывы и капли припоя необходимо
удалить в момент самой пайки. Закончив пайку, клещи
не снимают до тех пор, пока проводники не остынут (до
затвердения сплава). Место пайки зачищают, удаляя ост-
рые кромки или шероховатости.
б)	Горячая сварка
Соединение обмоток, намотанных из круглого обмо-
точного провода с отводами диаметром до 3 мм, произ-
водится электросваркой угольным электродом. Сварка
медных приводов электрической дугой производится до-
вольно просто, не требует флюса и дает хорошее каче-
ство соединений.
Концы соединяемых проводов скручивают. Сварку
производят угольным электродом, который зажимают в
электрододержателе. Электрод подносят к концам скрут-
ки и зажигают на 2—3 с электрическую дугу, которая
расплавляет верхнюю часть скрутки, образуя оплавле-
ние правильной формы.
Хорошие и стабильные результаты дает аргонодуго-
вая сварка, широко применяемая при соединении вна-
хлест и встык концов обмотки из алюминиевых проводов
с алюминиевым отводом. В зону горения дуги подается
инертный газ аргон, который сдувает с расплавленного
148
металла оксидную пленку и предохраняет металл от об-
разования пленки.
Существуют два метода сварки: неплавящимся и
плавящимся электродом.
Сварку неплавящимся электродом ведут переменным
током с напряжением на дуге 14—20 В. Сварочный ток
выбирают в пределах 30—300 А. Для обеспечения устой-
чивой дуги необходимо включить высокочастотный ос-
циллятор с частотой 100—150 кГц и напряжением
2000—3000 В. Сварщик подает в сварочную ванну при-
садочную алюминиевую проволоку. Дуга горит между
вольфрамовым электродом и изделием.
Сварка плавящимся электродом ведется постоянным
током. Обычная сварочная полуавтоматическая головка,
оборудованная трубкой подачи газа, подает алюминие-
ную сварочную проволоку. Между концом сварочной
проволоки и изделием горит дуга.
в)	Холодная сварка
Холодная сварка является одним из наиболее техно-
логичных способов соединения алюминия с алюминием и
алюминия с медью. Если поверхность двух кусков метал-
ла сблизить большим уси-
лием настолько, что меж-
ду ними начнут действо-
вать межатомные силы
сцепления, образуется
прочное цельнометалли-
ческое соединение [36].
Прочность соединения
превосходит прочность
основного металла. Схема
выполнения стыковой хо-
лодной сварки показана
на рис. 5-32. Для выпол-
нения этого вида соедине-
ния необходимо, чтобы
До сборки
Плашки клещей
Рис. 5-32. Схема выполнения сты-
ковой холодной сварки проводов.
в соприкосновение пришел
чистый металл, свободный от тончайших жировых и
оксидных пленок. Особенно важно, чтобы не было жиро-
вых пленок, так как при наличии даже тонкой пленки
соединения не происходит. Для удаления жировых пле-
как достаточно откусить или зачистить поверхность ме-
149
талла инструментом, предварительно хорошо обезжирен-
ным. Удаление оксидной пленки с поверхности алюми-
ния механическим путем практически невозможно, так
как немедленно после удаления пленки чистый металл
вновь покрывается новой оксидной пленкой.
Метод холодной сварки удачно решает вопрос удале-
ния оксидной пленки. При осевой осадке двух концов
проводов с усилием, создающим напряжение, превосхо-
дящее предел текучести, концы проводов пластически
деформируются, металл начинает течь в плоскости сое-
динения двух кусков от центра к периферии. Оксидная
пленка, значительно более хрупкая, чем основной металл,
растрескивается и выдавливается с частью металла.
Атомы металла свариваемых концов непосредственно
соприкасаются, и в зоне пластической деформации обра-
зуется цельно-металлическое соединение, характеризу-
ющееся непрерывностью кристаллической структуры.
Методом холодной сварки производят сварку как
встык, так и внахлест. Сварку внахлест выполняют то-
чечной и шовной. Эти работы характерны для соединения
или армирования алюминиевых шин и выполняются при
сборке трансформаторов. Большое распространение по-
лучила холодная стыковая сварка алюминиевых прово-
дов с медными для изготовления медно-алюминиевых
переходников, применяемых при соединении концов алю-
миниевой обмотки с медными отводами. Существующее
оборудование для холодной сварки в зависимости от
сечения свариваемых проводов подразделяется по спосо-
бу зажатия материала и приложению осадочного уси-
лия. Для сварки проводов небольших сечений (до
10 мм2) достаточно усилие до 3-104 Н. Это усилие обес-
печивают монтажные клещи КС-6 и настольный станок
СНС-3 с ручным приложением нагрузки через рычаг.
Для сварки алюминиевых и медных проводов больших
сечений имеются станки для холодной стыковой сварки.
Пневматическая машина МСХС-5 работает от сжатого
воздуха давлением 5-105 Па, развивает максимальное
усилие 5-104 Н, а машина МСХС-8, рассчитанная на
давление 3-Ю6 Па при осадочном усилии 8-Ю4 Н, позво-
ляет сваривать встык круглые и прямоугольные алюми-
ниевые провода сечением до 70 мм2.
Для сварки медных проводов с алюминиевым сечени-
ем до 150 мм2 создана машина МСХС-35 с гидравличе-
ским приводом зажима материала и осадки- максималь-
ное развиваемое ею усилие составляет ЯК.1ГН н Осваи-
150
ваются машины из серии МСХС для сварки медных й
алюминиевых шин сечением до 1200 мм2.
Подробнее с технологией и оснащением холодной
сварки-металлов можно познакомиться в специальной
литературе.
г)	Ультразвуковая сварка
В последние годы за рубежом и в нашей стране для
сварки тонких металлов, например алюминиевой фольги,
применяется ультразвуковая сварка [33]. Это объясняет-
ся тем, что для ультразвуковой сварки характерны ма-
лая энергоемкость, возможность питания нескольких
сварочных головок от одного генератора и возможность
выноса их на значительное расстояние, простота автома-
тизации процесса работы колебательной системы, гигие-
ничность процесса. Механизм ультразвуковой сварки
полностью не раскрыт, но в общем виде он выглядит
следующим образом. Ввод энергии ультразвука в сопря-
женные на малом участке металлы вызывает повышение
температуры в зоне их контакта, растрескивание твер-
дых и выгорание жировых пленок, пластическое дефор-
мирование материала, интенсивную диффузию, рекри-
сталлизацию, плавление и другие явления. В конечном
счете образуется неразъемное соединение металлов.
Температура в зоне соединения значительно ниже тем-
пературы плавления металла, поэтому практически ис-
ходная структура металла не искажается, отсутствуют
выплески и брызги при сварке. Электрическое сопротив-
ление в сварном шве остается на уровне сопротивления
свариваемых металлов.
Глава шестая
МЕХАНИЗАЦИЯ НАМОТКИ ОБМОТОК
ТРАНСФОРМАТОРОВ
6-1. СПЕЦИАЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И УСТРОЙСТВА
В этой главе дается описание основного оборудова-
ния и приспособлений, используемых при намотке обмо-
ток силовых трансформаторов, как на отечественных
трансформаторостроительных заводах, так и за рубежом.
Намоточные станки можно разделить на две основ-
ные группы: с вертикальной и горизонтальной осью
вращения. Обе группы имеют свои достоинства и недо-
151
статки. Общие требования ко всем намоточным станкам,
вытекающие из особенностей работы, выполняемой на
станке, сводятся к следующему: станок должен обладать
плавным пуском, иметь надежное тормозное приспособ-
ление против обратного хода, достаточную мощность,
а также возможность регулирования частоты вращения
шпинделя. Плавный пуск станка обеспечивает постепен-
ное натяжение провода и равномерную укладку витков
в процессе изготовления обмотки.
а)	Горизонтально-намоточные станки
Для намотки обмоток из круглого и прямоугольного
провода широко используются на отечественных транс-
форматорных заводах горизонтально-намоточные станки
типа ТТ, выпускаемые Тбилисским и Фрунзенским стан-
костроительными заводами. Выпускается несколько
типоисполнений этих станков, имеющих идентичную кон-
струкцию. Основные технические данные станков ТТ
приведены в табл. 6-1.
Принципиальное устройство намоточного станка с го-
ризонтальной осью вращения рассмотрим на примере
станка ТТ-23. Общий вид и основные узлы станка пока-
заны на рис. 6-1,а, а его кинематическая схема на
рис. 6-1,6.
Передняя бабка станка (рис. 6-1,6) устанавливается
непосредственно на фундамент и крепится анкерными
болтами. В чугунном корпусе передней бабки 2 монти-
руются шпиндель 14 станка и механизм перемены скоро-
стей. Шпиндель полый, вращается на подшипниках ка-
чения. На переднем конце шпинделя консольно закреп-
Таблица 6-1
Параметр	Тип станка				
	ТТ-20	ТТ-21	ТТ-22	ТТ-23	ТТ-24
Максимальный крутящий момент, Н-м		2640	2640	2640	31 200	31 200
Частота вращения шпин- деля, об/мин (при шести ступенях регултоовки) . . Диаметр планшайбы, мм . .	1,5—16,3	1,5—16,3	1,5—16,3	2,6—25	2,6—25
	600	800	1000	1300	1300
Высота центров над уров- нем станины, мм ....	1000/600	1000/600	1000	1000/600	1000
Межцентровое расстояние, мм		—	800		1000	—
Допустимая нагрузка на центры, Н		—	15 300		40 000	 1 
Максимальный диаметр на- матываемой обмотки, мм	620	1100	1600	1800	1800
Масса станка, кг		1440	1500	изо	3850	3000
152
лена планшайба 29. Вращение планшайбе сообщается
от электродвигателя 21 через клиноременную передачу,
состоящую из шкивов /, 4, клиновых ремней 2 и меха-
низма перемены скоростей.
Механизм перемены скоростей состоит из первичного
вала 3, трехблочной шестерни 5, промежуточного вала 11,
неподвижных шестерен 6, 7, и 8, подвижной двухблочной
шестерни 10, промежуточного вала /2, неподвижных
шестерен 9 и 13, выходного вала 18, шестерен 16 и 19 и
зубчатого венца 15 с внутренним зацеплением, закреп-
ленного на планшайбе 29.
Перемещением шестерни 5 (с помощью рукоятки
управления 20) ее можно последовательно ввести в за-
цепление с шестернями 6, 7 и S, а перемещением шес-
терни 10 (рукояткой 17) — в зацепление с шестернями
1650
Рис. 6-1. Горизонтально-намоточный станок ТТ-23.
а общий вид (/ — кожух; 2 — передняя бабка; 3 — рукоятка переключения
скоростей; 4 — счетчик числа витков; 5 — планшайба; 6 — центр передней баб-
ки; 7 —ножная педаль; 8 — пиноль; 9 — задняя бабка; 10 — маховичок; 11 —
электродвигатель; 12 — станина задней бабки); б—‘кинематическая схема.
153
9 и 13. Благодаря этому обеспечивается получение шес-
ти различных чисел оборотов планшайбы.
Среднее положение рукояток 17 и 20 является ней-
тральным, и планшайба отключается от привода. Это
дает возможность при необходимости проворачивать
планшайбу от руки. Управление станком дистанци-
онное — от ножной педали. При нажатии на нее
осуществляется пуск станка, при отпуске — останов. Для
торможения при остановке станка установлен ленточный
тормоз, воздействующий на шкив первичного вала 3 при
прекращении питания электродвигателя. На заднем тор-
це шпинделя 14 укреплен кулачок, который при каждом
обороте шпинделя нажимает на конечный выключатель,
посылая электрический импульс на счетчик числа оборо-
тов, установленный на передней бабке станка. Задняя
бабка 9 (рис. 6-1,а) состоит из нижней литой чугунной
тумбы и верхней корпусной части, несущей пиноль 8.
Пиноль перемещается путем вращения маховичка 10.
Перемещение пиноли осуществляется с помощью винто-
вой пары 23 и 24 (рис. 6-1,6), а перемещение задней
бабки — с помощью червячной 25, 26 и реечной пары
27, 28. Тумба задней бабки может перемещаться вдоль
станины и крепится к ней болтами. В конструкции зад-
ней бабки предусмотрена возможность смещения цен-
тра пиноли для совмещения ее оси с осью шпинделя
передней бабки при установке станка на фундамент.
Станина 12 (рис. 6-1,а) чугунная, коробчатой формы,
устанавливается на фундаменте отдельно от передней
бабки, благодаря чему при монтаже можно установить
необходимое межцентровое расстояние между передней
и задней бабками. Станина крепится к фундаменту ан-
керными болтами.
Привод станка осуществляется от трехфазного элек-
тродвигателя переменного тока. Изменения направления
вращения шпинделя станка достигают путем изменения
направления вращения электродвигателя. Привод допу-
скает многократный толчковый режим работы.
Оптимальная скорость намотки выбирается в соответ-
ствии с типом и размерами наматываемой обмотки, фор-
мой и сечением проводникового материала.
Для намотки обмоток трансформаторов I—III габа-
ритов используют станки преимущественно типов ТТ-20 —
ТТ-22 с укладчиком витков, применяемых для намотки
цилиндрических обмоток.
154
Для намотки обмоток трансформаторов IV—VI габа-
ритов применяется станок типа ТТ-23, а ТТ-24 без зад-
ней бабки — для намотки катушек дисковой обмотки.
Изготовление обмоток мощных высоковольтных сило-
вых трансформаторов больших габаритов и массы,
повышение требований к плотности намотки витков и
катушек обмотки вызвали необходимость в создании
станков большой грузоподъемности со специальными
устройствами для осевой и радиальной подпрессовки об-
Рис. 6-2. Горизонтально-намоточный станок конструкции ВИТ.
моток в процессе их намотки, с более плавным пуском и
остановом станка, с комплектом механизированных по-
мостов для рабочего-намотчика, кареток (стоек) для
установки барабанов с проводом и других устройств.
Рязанским станкостроительным заводом были созда-
ны станки типов РТ-28 и РТ-29, которые нашли широкое
применение для намотки обмоток трансформаторов V —
VIII габаритов.
Всесоюзный институт трансформаторостроении разра-
ботал станок для намотки особо тяжелых (до 20 т) и
крупногабаритных обмоток мощных силовых трансфор-
маторов VI—VIII габаритов (рис, 6-2).
155
Станок состоит из трех основных узлов: передней
бабки /, задней бабки 2, станины 3. Привод станка со-
стоит из четырехскоростного асинхронного электродвига-
теля 4, стандартного редуктора 5 и приводной шестер-
ни 6, находящейся в зацеплении с зубчатым колесом 7,
закрепленным на шпинделе 8.
Отсутствие в корпусе передней бабки зубчатых пере-
дач делает станок более надежным в работе и удобным
в ремонте, стало возможным не делать для управления
станком отдельный шкаф, а все электрооборудование
смонтировать в нижней части корпуса 9 передней ба-
бки 1. Для повышения производительности труда при пе-
ренастройках станка и облегчения труда рабочих-на-
мотчиков обмоток в этом станке перемещение задней
бабки на станине и выдвижной пиноли с задним цент-
ром механизировано.
Таблица 6-2
Параметр	Тип станка		
	PT-28	РТ-29	Конструкция вит
Максимальный крутящий мо-			
мент, Н-м		32 000	32 000	40 000
Частота вращения шпинделя,		0,8—2,8	
об/мин 		0—18		3,37—10
	(плавное I	регулирова- ше) 2000	(4 ступени)
Диаметр планшайбы, мм . . .	2000		800
Высота центров, мм .....	1700	1700	1700
Межцентровое расстояние, мм	4000	Без задней (5ябки	1900—4000
Грузоподъемность станка, кг Максимальный диаметр нама-	15 000		20 000
тываемой катушки, мм . . .	2800	2800	3000
Масса станка, кг		15 000	9600	18 000
Технические данные станков типа РТ и конструкции
ВИТ приведены в табл. 6-2.
Французская фирма «Максей» является ведущим пос-
тавщиком горизонтально-намоточных станков за ру-
бежом. Фирма выпускает намоточные станки общего
назначения и специальные для намотки небольших об-
моток и крупных обмоток массой до 30 000 кг.
На рис. 6-3, а показан общий вид серийного горизон-
тально-намоточного станка типа 22CPG. Станок снаб-
156
Рис. 6-3. Горизонтально-намоточные станки фирмы «Максей».
а — станок 22CPG (/ — передняя бабка; 2 — счетчик витков; 3 — планшайба;
4 — механизм укладки провода; 5 — задняя бабка; 6 —станина; 7 — педаль
управления); б — станок 6 ЕНР.
157
жен автоматическом системой укладки провода, счет-
чиком витков и устройством для натяжения провода.
Для намотки обмоток большой мощности фирма
«Максей» выпускает горизонтально-намоточные станки
типа Е, технические данные которых приведены в
табл. 6-3. Один из таких станков показан на рис. 6-3,6.
Особенностью конструкции этих станков является наличие
электропривода постоянного тока с бесступенчатым регу-
лированием частоты вращения. Применение электродви-
гателя постоянного тока обеспечивает высокую плавность
пуска и останова станка.
Многие зарубежные фирмы для намотки обмоток
широко применяют горизонтально-намоточные станки
типа MW фирмы «Микафил» (Швейцария).
Таблица 6-3
Параметр	Тип станка			
	22CPG	4ЕНР	4 бис Е	6ЕНР
Максимальный крутящий мо- мент, Н-м		1100	11 000	35 000	45 000
Шаг намотки, мм		От 0,1	——	—	
Частота вращения шпинде- ля, об/мин 	 Максимальный диаметр об- мотки, мм	 Грузоподъемность станка, кг		до 40 0—1500	0—60	0—11	0—6
	800	2000	1800	2600
	200	2500	2000	10 000
Продолжение табл. 6-3
Параметр	Тип станка				
	MW101	MWH2	MW115	MWI25	MW135 '
Максимальный крутящий мо- мент, Н-м		200	1500	4 000	16 000	30 000
Шаг намотки, мм		20—708	5—210	4—68	2—34	1—18
Частота вращения шпинде- ля, об/мин 	 Максимальный диаметр об- мотки, мм		(плавне гулиро!	эе ре- зание)	(6 сту	пеней)	
	700	1800	1800	2800	2800
Грузоподъемность станка, кг		300	1500	10 000	20 000	40 000
158
Технические данные станков иностранных фирм ти-
пов CPG и M.W приведены в табл. 6-3.
В связи с тем, что непрерывные обмотки получили
широкое распространение в мощных силовых трансфор-
маторах как в нашей стране, так и за рубежом, оста-
ется актуальным вопрос механизации намотки этих об-
Рис. 6-4. Горизонтально-намоточный станок для намотки непрерыв-
ных обмоток (конструкции ВИТ).
1 — корпус; 2 — копир опускания радиально-подвижных кулачков; 3 — копир
подъема кулачков; 4 — механизм укладки; 5 — обмотка; б — задняя бабка; 7 —
оправка; 8 — привод пиноли; 9 — привод вращения механизмов укладки; 10 —
подставка; 11— станина; 12 — привод перемещения; 13— каретка; 14 — ножная
педаль; 15 — помост.
моток с целью сокращения трудоемкости их изготовле-
ния и облегчения труда рабочих — намотчиков обмоток.
Из патентных материалов известны многие конструкции
устройств для намотки непрерывных обмоток без пере-
кладки витков, но сведений о внедренных в производ-
ство устройствах нет. Всесоюзным институтом трансфор-
маторостроения в 1972 г. был разработан, изготовлен и
испытан горизонтально-намоточный станок для намотки
непрерывных обмоток диаметром 1300—1800 мм, длиной
до 3000 мм с количеством реек до 40 [37]. Станок
(рис. 6-4) состоит из передней и задней баб’ок одинаковой
конструкции, закрепленных неподвижно на концах ста-
159
нины 11 и механизма вращения оправки 7 с системой
кулачковых механизмов укладки провода 4, смонтиро-
ванного на перемещающейся вдоль станины каретке 13.
С целью упрощения конструкции в станке отсутствует
коробка скоростей. В качестве привода применен четы-
рехскоростной электродвигатель. Система электроавто-
матики обеспечивает автоматический и ручной режимы
работы станка. Вышеописанный станок совершенствуется,
и ведутся работы по созданию станков для намотки не-
прерывных обмоток без перекладки витков на базе го-
ризонтально-намоточных станков типа ТТ-23. Внедрение
таких станков в производство повысит производитель-
ность труда и значительно облегчит труд рабочих—на-
мотчиков обмоток.
б)	Вертикально-намоточные станки
В нашей стране впервые вертикально-намоточный
станок спроектирован и изготовлен на ЗТЗ в 1961 г.
[38]. В настоящее время в эксплуатации находятся стан-
ки двух типоисполнений, основные технические данные
которых приведены в табл. 6-4.
Таблица 6-4
Параметр	Тип станка	
	BH-I	ВН-2
Максимальный крутящий момент, Н-м . . .	24 000	24 000
Частота вращения шайбы, об/мин		10—30	10—30
Диаметр планшайбы, мм		2000	2000
Максимальные перемещения траверсы, мм	2500	2200
Грузоподъемность, кг	 Максимальный диаметр наматываемой об-	10 000	20 000
мотки, мм		3200	3200
Масса станка, кг		22 000	28’000 а
На подвижной траверсе 6 (рис. 6-5,а) закреплена
планшайба 5 с электроприводом 2. Вращение планшай-
бы осуществляется электродвигателем постоянного тока
через клиноременную передачу и редуктор 4. Подвижная
траверса перемещается тремя ходовыми винтами 3, за-
крепленными в нижней и верхней неподвижных рамах.
Ходовые винты приводятся в движение приводом 9,
укрепленным на нижней раме. Для вращения и верти-
кального перемещения планшайбы приводы имеют боль-
160
шой диапазон регулирования скорости. Для удобства
намотки обмоток различных диаметров станок снабжен
раздвижным настилом 8.
Конструкция станка предусматривает размещение его
траверсы-и приводного механизма ниже уровня пола в
специальном котловане, и только планшайба с укреп-
ленной на ней оправкой для намотки обмоток может на-
ходиться над уровнем пола. По мере намотки оправка
с частью обмотки опускается вниз, благодаря чему рабо-
чий может производить намотку обмоток на удобном
для себя уровне.
Для свободного доступа к механизмам, расположен-
ным ниже уровня пола, предусмотрены специальные лю-
ки 11 и 16, закрываемые настилами. Конструкция стан-
ка обеспечивает свободный доступ к наматываемой об-
мотке.
Фирма «Микафил» изготовляет вертикально-намо-
точные станки типа MW. Намотку обмоток высотой до
800 мм производят на вертикально-намоточных станках
типов MW210, MW211, MW221, MW220, а намотку об-
моток больших размеров на станках типов MW260 и
MW270.
Станки типов MW210, MW211, MW220 и MW221
(рис. 6-5,6) представляют собой поворотную планшай-
бу 2, вращаемую электроприводом постоянного тока 1.
Управление станком дистанционное от ножной педали 4,
Технические характеристики станков приведены в
табл. 6-5.
Таблица 6-5
Параметр	Тип станка					
	MW210	MW2I1	MW220	MW211	MW260	MW270
Максимальный крутящий мо- мент , Н  м 		3000	6000	15 000	18 000	15 000	30 000
Частота вращения планшайбы, об/мин		6—12	3 и 6	3 и 6	2 и 4	3 и 6	2 и 4
Диаметр планшайбы, мм . . .	1200	или 6 и 12 1200	или 12 и 24 1500	пли 4 и 8 1500	2500	3200
Максимальное	перемещение траверсы, мм						2500	2500
Грузоподъемность, кг		3000	6000	6000	10 000	20 000	30 000
Станки типов MW260 и MW270 состоят из поворот-
ной планшайбы, которая смонтирована на траверсе, вер-
тикально перемещающейся по трем колоннам. Синхрон-
11— 768	161
w
11 12 13 14 15
Рис. 6-5. Вертикально-намоточные станки.
а — конструкции ЗТЗ (/ — стойка; 2 — электропривод планшайбы; 3 — винт;
4 — редуктор; 5 — планшайба; 6 — траверса; 7 — верхняя рама; 8 — раздвижной
настил; 9 — привод подъема траверсы; 10 — привод раздвижения настила; 11 —
люк раздвижения настила; 12 — механизм раздвижения настила; 13 — кожух;
14 — настил; /5 — анкерное крепление кожуха; 16— эксплуатационный люк);
б— станок MW210 фирмы «Микафил» (/ — электропривод; 2 — планшайба;
3 — корпус редуктора; 4 — педаль управления).
ное, без перекосов, перемещение траверсы обеспечивает-
ся за счет жестко сцепленных винтовых подъемников,
смонтированных в направляющих колоннах. Станок
устанавливается на фундаменте в приямке таким обра-
зом, чтобы рабочая поверхность планшайбы была за-
подлицо с уровнем пола. По мере намотки обмотки тра-
верса опускается, благодаря чему зона входа провода на
обмотку остается на одном уровне. Управление пово-
ротной планшайбой и перемещением траверсы осуществ-
ляется с помощью ножной педали. Технические данные
станков MW260 и MW270 приведены в табл. 6-5.
в)	Станки для намотки обмоток из фольги
Фирма «Микафил» выпускает гамму специальных
станков типов MW и МТ для намотки обмоток из фоль-
ги шириной от 10 до 1400 мм (табл. 6-6).
11*	1ьЗ
/ аблица 6-6
Параметр	Тип станка					
	МТ500	МТ602	МТ605	МТ610	MW016	MW018
Ширина обмотки, мм . . Толщина фольги, мм . Максимальный диаметр сбмотки, мм	 Ч астота вращения, об/мин	 Тип сварки 		10—150 0,01—0,4 500 0—15,0	20—150 0,02—1,5 650 0—12,0 Холодная	25—250 0,1—2,5 650 0—12,0	100—600 0,1—2,5 500 0—3,0 А	400—1100 0,4—2Х Х2.5 800 0—3,5 ргокодугов	600—1400 0.4-2Х Х2,5 800 0—3,5 ая
Станок (рис. 6-6) состоит из следующих основных
агрегатов: наматывателя /, разматывателя 4, отдающе-
го устройства 3, сварочной машины 2. Наматыватель
представляет собой эстетически оформленный сварной
корпус, в котором смонтирован вал, вращающийся на
опорах качения. Привод вала осуществляется от элект-
родвигателя 10 постоянного тока с плавно регулируе-
мой частотой вращения. На приводном валу установлен
электромагнитный тормоз для быстрого останова. На
Рис. 6-6. Станок для намотки обмоток из фольги типа МТ610 фирмы
«Микафил».
164
переднем торце приводного вала имеется зажимное
устройство 9 для крепления сменных оправок, на кото-
рые наматываются обмотки. Наружный диаметр опра-
вок соответствует внутреннему диаметру обмоток. По
желанию заказчиков в корпусе разматывателя может
быть встроен электронный цифровой счетчик. Управле-
ние разматывателем дистанционное, от ножной педали
11. Разматыватель состоит из двух опор, жестко закреп-
ленных на раме 7 и несущих свободно вращающиеся
зажимные центра 5 для фиксации рулона фольги. В про-
цессе намотки обмотки рулон фольги в разматывателем
немного притормаживается, а требуемое натяжение
фольги осуществляется натяжными роликами отдающего
устройства 3.
У станков для намотки обмоток шириной до 250 мм
опоры 6 разматывателя крепятся непосредственно на
раму отдающего устройства.
Отдающее устройство 3 предназначено для точного
направления и натяжения ленты фольги с требуемым
усилием в процессе намотки. Точное направление и тре-
буемое натяжение ленты фольги обеспечиваются за счет
многократного огибания его подторможенных вращаю-
щихся роликов. Вращение роликов осуществляется за
счет сил трения, возникающих при огибании вокруг них
ленты фольги, при этом силу торможения валов уста-
навливают такую, чтобы лента без проскальзывания об-
катывалась вокруг валов.
В станках для намотки обмоток шириной до 600 мм
все валы отдающего устройства закреплены консольно,
в связи с чем обеспечивается хороший доступ к ленте
и облегчается ее заправка. При применении более широ-
кой ленты валы отдающего устройства для обеспечения
требуемой точности направления и силы натяжения кре-
пятся с двух сторон на опорах качения. На раме от-
дающего устройства закрепляются также рулоны изоля-
ционного материала 8 для обеспечения межвитковой
изоляции и уплотнения торцов обмотки за счет подмотки
изоляционных полосок с каждого торца ленты фольги.
Направление лент и полос изоляционного материала
осуществляется также за счет установки системы оги-
бающих роликов.
Сварочная машина 2 встраивается между отдающим
устройством и наматывателем. В станках для намотки
обмоток шириной до 600 мм применяются сварочные
165
Машины холодного прессования, а для обмоток большей
ширины — аргонодуговой сварки.
Технические данные станков типа МТ приведены в
табл. 6-G.
Станок для намотки обмоток (см. рис. 5-5), разрабо-
танный ВИТ, предназначается для последовательной
намотки (вмотки) обмоток низшего напряжения из алю-
миниевой фольги и высшего напряжения из круглого
алюминиевого (или медного) провода на стержни за-
мкнутых витых пространственных магнитопроводов сило-
вых трансформаторов новой серии мощностью 100—
250 кВ-А. Станок содержит три самостоятельных агре-
гата: намоточное устройство 1, отдающее устройство 4
и установку для сварки фольги 14.
Намоточное устройство, на котором непосредственно
производится намотка обмоток, состоит из следующих
механизмов: механизма фиксации 10 магнитопровода, на
стержни которого должны наматываться обмотки 9, ме-
ханизма 5 автоматической раскладки проводов в процес-
се намотки и ручных ножниц 6 для обрезки фольги.
Механизм фиксации магнитопровода представляет
собой станину, на которой перемещаются две стойки
с подвижными центрами 12 в виде трехгранных обойм
для закрепления в них магнитопровода 11. Перемещение
стоек вдоль станины и перемещение центров по высоте
осуществляются с помощью механических приводов.
Посредством ручного червячного привода 13, смонти-
рованного на оси центра правой стойки, осуще-
ствляется поворот магнитопровода 11 вокруг горизон-
тальной оси для возможности установки его в зону на-
мотки. Кроме того, в каждой стойке имеются винтовые
механизмы перемещения раздельно каждого центра
в вертикальной и горизонтальной плоскостях для точного
совмещения оси стержня магнитопровода с осью оправ-
ки, на которую наматывается обмотка.
Механизм вращения оправки состоит из двух вращаю-
щихся приводных планшайб <9, каждая из которых за-
креплена в консольных стойках 7, синхронно переме-
щающихся (раздвигаются или. сдвигаются) вдоль ста-
нины. Планшайбы имеют специальные вырезы, в
которые вводится стержень магнитопровода для закреп-
ления оправки. Вращение планшайб осуществляется от
привода, состоящего из электродвигателя 3 и специаль-
ного редуктора 2. В зависимости от длины и диаметра
166
стержня магнитопровода применяется оправка соответ-
ствующих длины и диаметра.
Раздвижение стоек по станине для установки опра-
вок требуемой длины осуществляется винтовым меха-
низмом вручную. После передвижения стоек производит-
ся их жесткая фиксация (крепление) к станине, чтобы
исключить возможные люфты и вибрации в процессе на-
мотки. Механизм раскладки провода по всей конструк-
ции аналогичен такому же механизму намоточного
станка типа ТТ-20. Для обрезки фольги служат гильо-
тинные ножницы с ручным приводом. Пуск и остановка
станка осуществляется от ножной педали, встроенной
в станину, а управление другими механизмами осуществ-
ляется кнопками, установленными на этих механизмах.
Отдающее устройство, служащее для установки на
нем рулонов фольги и бумаги (для образования меж-
витковой изоляции), обеспечивает требуемое усилие на-
тяжения фольги и бумаги в процессе намотки. Устрой-
ство состоит из основания и двух стоек, соединенных
между собой (для большей жесткости) стяжными
шпильками; корпусов с подвижными пинолями и центра-
ми, прикрепленных к стойкам электромагнитных муфт,
расположенных в одних корпусах с пинолями (на одной
из стоек), для торможения рулонов; роликов для за-
катки заусенцев по продольным кромкам фольги и си-
стемы отклоняющих роликов для направления фольги и
бумаги.
Установка для сварки фольги состоит из сварочной
головки, привода для создания давления на ролике го-
ловки, опоры и устройства для закрепления сваривае-
мых полос фольги, направляющих и приводов переме-
щения сварочной головки всей установки, источника
питания и шкафа управления. Источником питания слу-
жит ультразвуковой генератор типа УЗГ-10.
Технические данные станка
Предельные размеры наматываемых обмоток, мм:
длина............................................. 420—540
внутренний диаметр............................. 138—178
наружный диаметр............................... 291—345
Частота вращения оправки, об/мин................... 30—300
Шаг раскладки провода, мм.......................... 1,8—4,2
Размеры рулона фольги, мм:
наружный диаметр........................................ 600
внутренний диаметр............................. 65—100
ширина......................................... 400—600
толщина фольги..............................,	. 0,2—0,4
167
Максимальное усилие натяжения фольги,	Н............... 2000
Размеры рулона бумаги, мм:
наружный диаметр.................................. 250
внутренний диаметр ....................... 65—70
ширина......................................... 400—600
Усилие натяжения бумаги, Н......................... 100
Габаритные размеры станка (без установки для сварки
фольги), мм:
длина............................................. 2625
ширина............................................ 2250
высота ........................................... 1915
Масса станка (без установки для сварки фольги), кг .	4280
г)	Специальные устройства, комплектующие намо-
точные станки
Программно-счетное устройство. При намотке непре-
рывных обмоток необходимо производить переход из
одной катушки в другую зачастую не после целого, а
после дробного числа витков катушки.
Выпускаемые промышленностью намоточные станки
снабжены счетчиками только целого числа витков, поэ-
тому рабочему в процессе намотки приходится непре-
рывно вести счет витков и долей витка, чтобы в нужный
момент остановить станок и выполнить переход в задан-
ных полях. Это обстоятельство приводит к снижению
производительности труда и не гарантирует безошибоч-
ную намотку обмоток.
В ВИТ разработано специальное программно-счетное
устройство к намоточным станкам [39], которое обеспе-
чивает не только отсчет целого и дробного чисел витков
в катушке обмотки, но и подачу команд на торможение
и остановку станка в нужном положении.
Программно-счетное устройство (рис. 6-7,а) состоит
из фотоимпульсного датчика /, счетного устройства 2,
цифрового табло 3, блока питания 4, распределительной
коробки 5, пульта управления 6 с панелью управле-
ния 7.
Фотоимпульсный датчик (рис. 6-7,6) выдает в схему
электрические импульсы в количестве, пропорциональ-
ном числу оборотов шпинделя намоточного станка. Вал
1 посредством ступицы 2 жестко связан со шпинделем
намоточного станка и через ускоряющую передачу 3 со-
общает вращение диску 4, который за один оборот шпин-
деля совершает пять оборотов.
Плоскость перфорированного диска разбита на семь
дорожек с числом отверстий соответственно 20, 24, 28,
168
3-2, 36, 40 и 48. Первая дорожка предназначена для от-
счета целого числа витков, а остальные шесть — для от-
счета числа полей. Число отверстий на дорожках соот-
ветствует. принятому стандартному числу полей в об-
мотках.
Против каждой дорожки установлено по два фото-
диода 5, преобразующих модулированный световой по-
ток осветителей 6 в электрические импульсы. Фотодиоды
установлены таким образом, что когда один из них осве-
Рис. 6-7. Программно-счетное устройство.
а — схема устройства; б — фотоимпульсный датчик.
169
Щей, то второй затемнен. В связи с этим на каждой до-
рожке за один оборот диска может образоваться удвоен-
ное число импульсов, а за один оборот шпинделя стан-
ка— в 10 раз больше по сравнению с числом отверстий
соответствующих дорожек.
В зависимости от числа полей изготовляемой обмот-
ки включаются фотодиоды и осветители одной из шести
дорожек для отсчета числа полей.
Выдача импульсов в схему происходит при вращении
шпинделя как в одну, так и в другую сторону, т. е. при
намотке левых и правых обмоток. Направление намотки
выбирается перед включением станка.
В процессе намотки иногда приходится сматывать
часть витков для устранения повреждения изоляции про-
водов или других дефектов. Сматывание витков осуще-
ствляется за счет реверсирования намоточного станка.
Весьма важно при этом, чтобы программно-счетное
устройство начало отсчет витков только с того положе-
ния обмотки, при котором она находилась до момента
начала реверса. Это обеспечивается специальным меха-
низмом, встроенным в фотоимпульсный датчик.
При сматывании части ранее намотанной катушки,
т. е. при реверсе станка, включается электромагнит
сцепления 7, посредством которого благодаря фрикцион-
ному сцеплению диска 8 с приводной шестерней ускоря-
ющей передачи 3 передается вращение кулачкам 9 и 10
микропереключателей грубого и точного отсчетов пути. ?
обратного хода станка. Кулачки при своем перемещении
с помощью микропереключателей 11, 12 закрывают вход
в счетную схему, обеспечивая (без нарушения счета
витков) реверс станка. При включении станка на основ- <
ное направление вращения электромагнит 7 остается
включенным до момента одновременного прямого сра-
батывания микропереключателей 11, 12, после чего ука-
занный электромагнит обесточивается, отключается
фрикцион 8 и открываются входы пересчетных схем.
Контроль намотки продолжается.
От шпинделя станка приводится во вращение перфо-
рированный диск фотоимпульсного датчика и модули-
руемый световой поток преобразуется в электрические
импульсы, воспринимаемые счетным устройством, кото-
рое выдает соответствующие команды на торможение и
остановку станка, а также сигналы на цифровое табло
для визуального наблюдения за процессом намотки.
170
Натяжные устройства. Одним из важнейших условий
хорошего качества обмотки является высокая плотность
намотки витков, которая обеспечивается натяжением
провода. Для осуществления плотной намотки приме-
няют специальные натяжные устройства (рис. 6-8), уста-
навливаемые обычно на каретке с проводом [23]. Экс-
центриковый зажим (рис. 6-8,а) состоит из двух сталь-
ных планок 4. между которыми закладываются провода.
Степень натяжения проводов этими пластинами регули-
руется гайками о, причем давление от гаек к пластине
передается через пружины 5. Назначение этих пружин —
сделать зажим провода до некоторой степени эластич-
ным, чтобы при наличии утолщения в проводе он мог
раздвинуть пластины и тем самым предохранить изоля-
цию от неизбежного повреждения. Внутренние поверхно-
сти планок, по которым скользят провода, должны быть
хорошо отполированы во избежание порчи изоляции.
Для того чтобы вся обмотка была намотана одинаково
плотно, зажим должен быть отрегулирован в самом на-
чале намотки и оставаться в таком виде до конца. Меж-
ду тем в процессе намотки обметок периодически требу-
ется зажимать провода. Рассматриваемый зажим имеет
специальное устройство, состоящее из эксцентрика 2 и
рукоятки 1. Эксцентрик устроен так, что если рукоятку
повернуть вверх на угол 90°, планки дополнительно
сжимаются, движение проводов затормозится. Если
опустить рукоятку снова вниз, прежнее действие зажи-
ма восстановится.
Натяжное пневматическое приспособление (рис.
6-8,6) имеет вместо эксцентрика пневматическую каме-
ру 4. При подаче сжатого воздуха в камеру происходит
зажим проводов, при снятии давления воздуха провода
освобождаются. Пневматическая камера позволяет рабо-
чему производить зажатие и освобождение проводов, не
сходя с рабочего места, с помощью установленного на
рабочем столике воздушного крана. Это снижает утом-
ляемость рабочего и повышает производительность
труда.
Натяжное устройство для непрерывных обмоток, со-
стоящее из двух зажимов и пневмоцилиндра, закрепля-
ется обычно на каретке для барабанов, как показано на
рис. 6-13,а. Первый пружинный зажим (узел П) может
перемещаться по раме, второй роликовый (распредели-
тельный узел I) закреплен стационарно. Натяжение
171
провода создается пружинами первого зажима, которые
воздействуют на верхнюю пластину, зажимают провода
между планками 14 и 15. При затяжке витков переклад-
ной катушки с помощью пневматического педального
выключателя 6 подают сжатый воздух в левую полость
цилиндра 5. Шток 17 пневматического цилиндра пере-
Рис. 6-8. Натяжные устройства.
а — эксцентриковое (/— рукоятка; 2— эксцентрик; 3— ось; 4— планки тор-
мозные; 5 — пружины; 6 — гайки; 7 — винт; 8 — планки); б — пневматическое
(/ — палец разделительный; 2— гайка; 3 — планки тормозные; 4 — пневмати-
ческая камера; 5—болт; 6 — пружина; 7— крепление).
двигается вправо и заставляет угловой рычаг 12 повер-
нуться против часовой стрелки. Рычаг поднимает
шток 13 и нижнюю планку 14, зажимая провода «на-
мертво» между планками 14 и 15. При дальнейшем
передвижении штока вправо он тянет зажим с прово-
дом — происходит уплотнение витков перекладной ка-
тушки.
Более совершенное устройство [40] показано на рис.
6-9.
Рабочая часть устройства представляет собой за-
жим, состоящий из двух стальных пластин 3 и 4, между
которыми закладываются провода /, зажимаемые сдво-
енной пневмокамерой 2. При намотке витков постоянной
катушки воздух подается только в одну полость пневмо-
камеры и провод зажимается между плитами. Таким
образом обеспечивается плотная намотка. Усилие на-
мотки можно видеть на шкале 6 устройства, стрелка 5
которого поворачивается в зависимости от усилия, с ко-
торым зажат провод. При затяжке витков перекладной
172
катушки воздух подается в обе полости пневмокамеры,
так как требуется зажать провода так, чтобы их нельзя
было протянуть через зажим. При достижении заранее
установленного значения усилия из пневмокамеры вы-
пускается воздух и провод освобождается. Операция за-
тяжки может повторяться многократно.
Рис. 6-9. Устройство с контролируемым усилием натяжения (ВИТ).
Устройство рассчитано на максимальное число про-
водов (равное восьми) и максимальное натяжение про-
водов (до 7000 Н). Для возможности использования на-
тяжного устройства (рис. 6-9) для намотки обмотки раз-
личных диаметров предусмотрен поворот его в
вертикальной плоскости, чтобы обеспечить направление
провода по касательной к среднему диаметру наматыва-
емой обмотки. Устройство просто по конструкции и удоб-
но в работе.
Устройство для осевой подпрессовки обмоток. Произ-
водственным объединением «Запорожтрансформатор»
разработаны и внедрены в производство три типоиспол-
непия устройств для подпрессовки винтовых обмоток на
горизонтально-намоточных станках типа ТТ-23, обеспе-
чивающих усилие подпрессовки 1650—6000 Н в процес-
173
се намотки обмоток диаметром 400—2800 мм, длиной до
3200 мм 41]. Устройство для осевой подпрессовки (рис.
6-10) является самостоятельным узлом, который монти
руется сзади станка. Оно состоит из двух стоек 3 и 8
с направляющими, верхней неподвижной траверсы 5,
соединяющей эти стойки, подвижной (в радиальном на-
Рис. 6-10. Устройство для осевой подпрессовки обмоток.
1 — намоточный станок; 2 — привод перемещения прессующей головки: 3 —
стойка; 4 — привод подъема (опускания) траверсы; 5 — неподвижная травер-
са; 6—'Конечные выключатели; 7— винт; 8 — стойка; 9— винт перемещения
прессующей головки; 10 — обмотка; // — ролик; 12 — опорная плита; 13 — пру-
жина; 14 — кронштейн; 15 — винт; 16 — лыжа; 17 — конечные выключатели;
18 — прессующая головка; 19 — пружина; 20 — штанга; 21 — оправка; 22 —
подвижная траверса.
правлении наматываемой обмотки) траверсы 22, прес-
сующей головки 18, которая может перемещаться вдоль
подвижной траверсы 22, приводов 4 подъема (опускания)
траверсы и привода 2 перемещения прессующей голов-
ки 18. Основным узлом устройства для подпрессовки
является прессующая головка 18, опорная плита 12 ко-
торой постоянно, находясь в контакте с витком наматы-
ваемой обмотки 10, обеспечивает автоматическую под-
прессовку его с заданным усилием. Усилие подпрессовки
регулируется в зависимости от размеров провода. Авто-
матическая подпрессовка обеспечивается следующим
174
образом: опорная плита 12 прессующей головки 18 все
время прижимается к витку обмотки 10 пружинами 19,
которые в процессе намотки сжимаются наматываемым
витком обмотки. При достижении определенного сжатия
пружины срабатывает конечный выключатель 17 и по-
дается команда на включение электродвигателя при-
вода 2, с помощью которого головка 18 начинает пере-
мещаться вдоль обмотки, удаляясь от намотанных
витков.
При этом перемещении опорная плита 12 под дейст-
вием сжатых пружин продолжает давить на витки об-
мотки, но с уменьшающимся усилием. Выключение при-
вода 2 произойдет, когда пружины 19 разожмутся до
наибольшего заданного размера, а усилие упадет до
минимально допустимого. При продолжении намотки
и росте осевого размера обмотки пружины вновь будут
сжиматься, увеличивая давление плиты на обмотку.
Вновь при достижении наибольшего давления произой-
дет отключение привода 2 и т. д.
Благодаря этому поддерживается усилие подпрессов-
ки в заданных пределах. Прессующая головка является
поворотной и обеспечивает подпрессовку как левых, так
и правых обмоток. Система электроавтоматики обеспе-
чивает ручной и автоматический режимы управления
механизмом подпрессовки.
Так как прессующая головка в процессе намотки об-
мотки остается неподвижной в направлении перемеще-
ния провода и при этом проводом преодолевается сила
трения, возникающая между опорной плитой прессую-
щей головки и поверхностью наматываемого провода,
то, кроме осевой подпрессовки, осуществляется и ради-
альная опрессовка (затяжка) витков обмотки, в связи
с чем при любой остановке станка не будет происходить
ослабления намотанного витка и обмотки в целом.
Применение механизмов для осевой подпрессовки
позволяет повысить производительность труда, облегчить
труд рабочих-намотчиков и значительно улучшить каче-
ство наматываемых обмоток.
Конструкция устройства для подпрессовки непрерыв-
ных обмоток аналогична конструкции рассмотренного-
устройства для подпрессовки винтовых обмоток. Отли-
чительной особенностью является то, что в процессе на-
мотки подпрессовка осуществляется не непрерывно, а
периодически только при намотке постоянных секций.
175
При этом, чтобы в процессе намотки один и тот же ви-
ток многократно не терся об опорную поверхность прес-
сующей плиты, последняя по мере намотки перемещает-
ся (поднимается) в радиальном направлении за каждый
оборот обмотки на толщину витка. При намотке пере-
кладных секций подпрессовка не производится.
Фирма «Микафил» запатентовала устройство для
осевой и радиальной подпрессовки слоевых обмоток в
Рис. 6-11. Устройство для фре-
зеровки проводов под пайку.
а — общий вид; б — провода после
фрезеровки; в — кинематическая
схема.
176
процессе их йамотки. Устройство монтируется непосред-
ственно на горизонтально-намоточном станке и состоит
из подпрессовывающей головки, перемещающейся в про-
цессе намотки вдоль траверсы, установленной парал-
лельно оси намоточного станка. Подпрессовка витков
осуществляется с помощью роликов от пневмопривода.
Продольная траверса закреплена на двух поворотных
кронштейнах, которые с помощью пневмоцилиндра отво-
дят траверсу в сторону при установке и снятии обмотки.
Фирма предлагает конструкции устройств смонтирован-
ных на отдельной раме и устанавливаемых в непосред-
ci венной близости от намоточных станков.
Устройство для фрезеровки проводов под пайку. В
процессе изготовления обмоток мощных силовых транс-
форматоров приходится постоянно соединять прямо-
угольные провода пайкой. В настоящее время разделка
концов проводов под пайку на всех трансформаторных
заводах выполняется вручную, путем расклепывания
с последующей обрезкой и зачисткой ножницами и на-
пильником подготовляемых под пайку поверхностей —
скосов. Эта операция малопроизводительна, трудоемка
и не обеспечивает стабильного качества спаянных соеди-
нений. Производственным объединением «Запорожтранс-
форматор» разработано и внедрено в производство спе-
циальное устройство для фрезерования проводов под
пайку (рис. 6-11,а), представляющее собой фрезерную
головку, установленную на поворотном кронштейне в
удобном для рабочего месте.
Фрезерная головка состоит из неподвижного корпу-
са 3 и перемещающейся вдоль него подвижной карет-
ки /, несущей фрезу 12 с приводом. При перемещении
фрезы осуществляется фрезеровка концов двух прово-
дов 2, закрепленных в поворотных зажимах 4. Вращение
фрезы осуществляется от двигателя 6 через зубчатую
передачу 7 и 8. Одновременно посредством шестерни 13,
червячной пары 14 и винтовой пары 11 осуществляется
продольное перемещение подвижной каретки 1. Провода
в зависимости от их толщины могут устанавливаться от-
носительно фрезы под требуемым углом. Для контроля
правильности установки проводов служит проградуиро-
ванная шкала, прикрепленная к корпусу 3. Для того
чтобы исключить разброс стружки, образующейся в про-
цессе фрезерования, предусмотрен защитный кожух 5,
изготовленный из органического стекла. Кожух крепится
12—768
177
шпильками 9. В нижней части кожуха имеется прямо-
угольное отверстие для удаления стружки, закрываемое
заслонкой 10. За один проход фрезы выполняются ско-
сы сразу на двух проводах (рис. 6-11,6).
Краткие технические данные устройства
Сечение проводов, которые можно фрезеровать, мм:
толщина.........................................2,44—5,5
ширина........................................... 9,3—22
Предельные углы фрезерования........................ 3—20®
Продольное перемещение фрезы, мм......................... 80
Частота вращения фрезы, об/мин........................... 560
Скорость фрезерования, мм/мин............................ 280
Номинальная мощность электродвигателя, кВт..........	0,4
Масса устройства, кг..................................... 40
Станки для изолировки дисковых катушек и емкост-
ных колец. Ручная изолировка емкостных колец и диско-
вых катушек в настоящее время заменена высокопроиз-
водительной высококачественной станочной изолировкой
на изолировочных станках различной конструкции. На
рис. 5-7,а был показан станок, который состоит из на-
клонного стола, несущего три свободно вращающихся
ролика /, на котором устанавливается дисковая катушка
(или емкостное кольцо) 6, намоточной головки 3, по-
дающих роликов 5 и приводов вращения подающих ро-
ликов и намоточной головки. В зависимости от диамет-
ра дисковой катушки или емкостного кольца два роли-
ка 1 разворачиваются таким образом, чтобы пересечение
их осей совпадало с центром дисковой катушки 6 (или
емкостного кольца). Намоточная головка приводится во
вращение двумя клиновыми ремнями которые охваты-
вают ее, проходя через систему отклоняющих роликов,
один из которых является натяжным. На намоточной
головке 3, имеющей прорезь для возможности установки
и снятия дисковой катушки (или емкостного кольца),
закрепляются три рулона кабельной бумаги 2. Эти руло-
ны немного подтормаживаются, чтобы обеспечить тре-
буемое усилие натяжения бумаги для обеспечения плот-
ной намотки бумажной ленты. Подающие ролики 5
имеют угловую регулировку аналогично роликам 1. Для
создания нужного сцепления подающих роликов с ка-
тушкой последняя прижимается к ним верхними нажим-
ными шайбами 7 с помощью пневматических цилиндров.
Для компенсации разности линейных скоростей по на-
ружному и внутреннему диаметрам катушки подающие
ролики сделаны коническими и повернуты таким обра-
178
зом, чтобы их образующие были параллельны плоскости
наклонного стола. Верхние нажимные ролики набира-
ются требуемой длины из отдельных колец, обработан-
ных по наружному диаметру по сфере и свободно вра-
щающихся на осях. Привод вращения подающих роли-
ков является реверсивным. При наличии на дисковой
стройки справок.
катушке или емкостном кольце отводов часть катушки
не может быть заизолирована на станке. Доизолировка
производится на отдельном рабочем месте вручную.
Технические данные
Размеры изолируемой катушки, мм:
диаметр ............................................. 1200—2500
радиальный размер............................... 60—250
Частота вращения намоточной головки, об/мин ....	125
Число бобин, шт. ......................................... 3
Ширина кабельной бумаги,	мм............................ 25
Шаг намотки, мм........................................ 12,5
Мощность двигателей приводов головки и падающих ро-
ликов, кВт............................................ 1,0
Установка для настройки оправок (шаблонов). Уста-
новка (рис. 6-12) предназначается для настройки уни-
(2*	179
версальных разжимных оправок (см. § 6-2) на заданный
диаметр, длину и число полей. В комплект установки,
кроме станка, входит передвижная тележка-стеллаж /,
на которую кладется комплект сменных элементов
оправки. Передняя и задняя бабки 2 и 3 жестко закре-
плены на раме 4. Оправка устанавливается и закреп-
ляется в центрах 5 и 6. Шестигранник центрального
вала оправки входит в шестигранное отверстие шпин-
деля 8.
Устройство шпиндельного узла позволяет вращать
только центральный вал оправки при неподвижной
оправке. В корпусе задней бабки имеется выдвижная
консоль 10 с пинолью 11, позволяющей устанавливать
оправки различной длины. Пиноль 11 выдвигается отно-
сительно консоли 10 вручную маховичком 12, а стопо-
рится маховичком 13. Перемещение консоли 10 осуще-
ствляется электроприводом.
Для настройки по диаметру оправка стопорится от-
носительно корпуса передней бабки 2, после чего вклю-
чается привод передней бабки, вращающий планетарные
механизмы оправки. Продольные планки удаляются или
приближаются к центру оправки, изменяя диаметр ее.
Разжим оправки прекращается при нажатии продоль-
ной планкой 15 на конечный выключатель 16, установ-
ленный на мерителе 14. При настройке на длину необ-
ходимо снять продольные планки и вывернуть стопор-
ные болты 7. Захватами 9 закрепить оправку к шпин-
делю и пиноли 11. Перемещением консоли 10 удли-
нить или укоротить до заданного размера центральный
телескопический вал. Ввернуть болты 7 и установить
комплект планок 15 соответствующей длины. Для наст-
ройки на требуемое число полей необходимо снять все
планки 15. Добавить или снять нужное число
лучей. Равномерно по окружности при помощи рисок и
шаблонов расположить все лучи и тщательно закрепить
их болтами. Проверить по шаблону одинаковое выдви-
жение всех пинолей относительно центра оправки. Уста-
новить и закрепить все продольные планки. В процессе
этой настройки вращается вся оправка (в толчковом
режиме).
Установка обслуживается двумя рабочими.
На Московском электрозаводе им. Куйбышева шаб-
лоны собираются из отдельных деталей на специальной
установке, обеспечивающей быструю и точную наст»
ройку.
180
Благодаря вышеописанным установкам оправки по-
ступают на намоточные станки полностью настроенны-
ми, что повышает использование намоточных станков.
Каретки для барабанов с обмоточным проводом. Об-
моточные провода круглого или прямоугольного сечения
устанавливают в специальные каретки. В настоящее
время в производстве используется для этой цели боль-
шое разнообразие кареток, на которых может быть
установлено различное число барабанов с обмоточным
проводом (от 1 до 150) или бухт.
На рис. 6-13,62 показана одна из конструкций карет-
ки для установки семи барабанов 1 с проводом прямо-
угольного сечения. Сварная рама 2 перемещается по
рельсам на четырех колесах 3, два из которых приво-
дятся в движение приводом 4. В отверстия барабанов
вставляются оси, на которых барабаны могут свободно
вращаться. Для того чтобы стойка не могла смещаться
по направлению движения провода, к ее раме приваре-
ны упоры /3, находящиеся в постоянном контакте со
швеллером, закрепленным в полу параллельно рельсам,
по которым перемещается стойка. Каретка оснащена
тормозным приспособлением (узлы I и II). Первый пру-
жинный зажим (узел II) может перемещаться по раме,
второй — роликовый распределительный (узел I) — за-
креплен стационарно.
На рис. 6-13,6 показана каретка для провода круг-
лого сечения диаметром до 3 мм, рассчитанная на две
бухты. Сварная рама 1 установлена на четырех колесах
и может передвигаться параллельно оси шаблона, на
котором производится намотка обмотки. Бухты провода
кладутся прямо на пол или вращающуюся подставку
под сферические направляющие втулки 2, которые име-
ют возможность поворачиваться в своих гнездах. Про-
вод, пропущенный через сферическую втулку, наматыва-
ется один или несколько раз в виде восьмерки на верх-
ний и нижний ролики 3. Регулируемый тормоз 4
притормаживает нижний ролик. Изменяя число петель
на роликах и силу торможения нижних роликов, можно
получить требуемое натяжение провода.
Каретки для барабанов с транспонированными про-
водами принципиально мало отличаются от вышеописан-
ной конструкции стойки. Особенностью этих кареток
является то, что они более массивны, имеют систему
горизонтальных и вертикальных роликов для направле-
181
182
б)
Рис. 6-13. Стойки для обмоточного про-
вода.
а — стойка для прямоугольного провода с натяж-
ным устройством (/ — барабан с проводом; 2 —
станина; 3 — колесо; 4 — привод передвижения;
5 — пневмоцилиндр; 6 — кран пневматический;
7 — гайка; 8 — ролики; 9 — пружина; 10 — планки;.
11 — разделительные пальцы; /2 — рычаг угловой;
13 — шток; 14 — планка нажимная; 15 — планка
верхняя; 16 — ролики; 17 — шток цилиндра; 18 —
упор); б — стойка для круглого провода (/ — ра-
ма; 2— сферические втулки; 3 — ролик с канав-
ками; 4 — тормоз; 5 — колесо; 6 — кронштейн;
с втулкой).
ййя проводов, на них обычно не закрепляют тормозные
устройства для создания натяжения проводов, так как
плотность намотки обмоток обеспечивается 'механизмами
осевой подпрессовки. Сейчас используются в производ-
стве каретки, на которые можно устанавливать до 20
барабанов с транспонированными проводами. Есть и
комбинированные каретки, предназначенные для бара-
банов с обычными или транспонированными проводами.
6-2. ОСНАЩЕНИЕ ПРОЦЕССА НАМОТКИ ОБМОТОК
Шаблоны и оправки. В настоящее время на транс-
форматорных заводах для намотки обмоток использу-
ются различные конструкции шаблонов и оправок. Вы-
бор той или иной конструкции обусловливается рядом
соображений: типом обмотки, сечением и числом прово-
дов, характером производства, оборудованием, исполь-
зуемым при намотке, и др. К шаблонам и оправкам
предъявляются следующие основные требования:
1.	Шаблоны и оправки должны обеспечивать пра-
вильность геометрической формы и требуемую точность
внутреннего диаметра обмоток с заданными радиальны-
ми и осевыми размерами.
184
2.	Они должны обеспечивать намотку обмоток с раз-
личным числом реек в определенном диапазоне диамет-
ров, а также удерживать в исходном положении рейки
как в процессе намотки, так и при транспортировке,
кантовке, опрессовке и сушке.
Рис. 6-14. Шаблоны для намотки обмоток.
а— шаблон металлический цанговый для намотки ’ слоевых обмоток I—III габа-
рита; б - шаблон сварной (цилиндр металлический) для намотки винтовых и не-
прерывных обмоток I\ VI габаритов; £ шаблон разжимный для вертикального
станка; г — цилиндр универсальный к разжимному шаблону.
185
3.	Шаблоны и оправки должны легко извлекаться из
обмоток, не повреждая их, быстро и легко устанавли-
ваться и сниматься со станка, быть безопасными в ра-
боте: по возможности универсальными или переналажи-
ваемыми, обеспечивать транспортировку и кантовку со-
вместно с обмоткой.
Для изготовления слоевых обмоток трансформаторов
небольшой мощности на многих заводах до сих пор при-
меняют деревянные шаблоны с гетинаксовыми щеками.
Несмотря на дешевизну их и быстроту изготовления, они
могут быть рекомендованы только для выполнения сроч-
ных единичных заказов. При длительном хранении они
теряют свои размеры, а в процессе эксплуатации быстро
изнашиваются.
На рис. 6-14,с показан сборный металлический шаб-
лон для намотки цилиндрических слоевых обмоток
трансформаторов малой мощности. Левая упорная ще-
ка 1 стационарно закрепляется на оси 4. Стальной ци-
линдр 2 с обоих торцов имеет внутренние фаски и про-
дольные прорези, благодаря чему он может несколько
пружинить и изменять свой диаметр. Съемная щека 3
аналогична щеке /, с одной стороны имеет конусную
поверхность, на которую опирается цилиндр 2. Ось 4 с
одного конца имеет прорезь для съемной чеки 5 и
резьбовое отверстие под болт 6, с помощью которого за-
жимаются цилиндр 2 между щеками / и 3. Для того что-
бы снять намотанную обмотку, необходимо ослабить
болт 6, вынуть чеку 5, снять щеку 3. Иногда к щеке 1
приваривают зажимное приспособление 7 для крепления
концов провода до начала намотки. При использовании
одного и того же шаблона для намотки обмоток раз-
личной длины необходимо устанавливать кольца 8 тре-
буемой толщины. Основным недостатком этого шаблона
является то, что на нем нельзя наматывать обмотки,
имеющие различные внутренние диаметры.
Для намотки обмоток трансформаторов большой
мощности пока еще применяются сварные шаблоны-ци-
линдры. На рис. 6-14,6 показана одна из конструкций
сварного шаблона для намотки крупных винтовых и
непрерывных обмоток. Основным элементом шаблона
является цилиндр /, в который введены четыре диска
2 и 3. Сквозь диски проходит труба 7 с запрессованными
в нее втулками 9. По торцам шаблона приварены ребра
жесткости 4 с отверстиями 8 для подъема. В ребра вве-
186
Дены втулки 6 для ведущих пальцев поводка. Для пра-
вильного расположения деревянных реек параллельно
оси шаблона приварены два упора 5. Иногда привари-
вают две или три пары таких упоров, фиксирующих по-
ложение каждой рейки. Такие шаблоны-цилиндры до-
вольно просты в изготовлении и прочны, но так как на
каждом шаблоне можно наматывать только обмотки од-
ного диаметра и длины, необходимо иметь большой парк
шаблонов, что требует большого расхода металла и зна-
чительных площадей для их изготовления и хранения.
Кроме того, при использовании металлических шабло-
нов-цилиндров требуется большое число деревянных реек
с продольными канавками для установки картонных ре-
ек с дистанционными прокладками. Изменяя высоту де-
ревянных реек, можно несколько изменять диаметр на-
мотки. Для изготовления деревянных реек требуется
много материала, специального оборудования и допол-
нительные площади для их изготовления.
На рис. 6-14,в показана одна из конструкций разжим-
ного шаблона, применяемого для закрепления бумажно-
бакелитового цилиндра или регулируемого металличес-
кого цилиндра (рис. 6-14,г) при намотке обмоток на вер-
тикально-намоточных станках.
Шаблон устанавливается на планшайбу вертикально-
намоточного станка опорным кольцом 13, имеющим че-
тыре паза, соответствующих по размерам ведущим
планкам на планшайбе. Центральная труба 12, к кото-
рой приварено кольцо 13, надевается на штырь планшай-
бы, обеспечивающей вертикальное положение и соос-
ность оправки со шпинделем. Снаружи на трубе закре-
плены два кольца 8 с пазами и отверстиями для
крепления рычагов 7. Два кольца 9 с закрепленными в
них шпильками 6 могут перемещаться вдоль по трубе.
Движение передается гайкой 3, перемещающейся по
резьбовой втулке 2 при вращении трубы 1. Гайка 3 пе-
редвигает кольцо 4, соединенное с ней в осевом направ-
лении. В кольце закреплены шпильки 6, передвигающие
кольца 9, а с ними концы рычагов 5. При подъеме колец
вверх рычаги 5 отклоняются, поворачиваясь на пальцах
11, раздвигая лучи 10.
Существуют аналогичные конструкции разжимных
шаблонов для работы на горизонтально-намоточных
станках. У этих оправок по торцам имеются элементы
для закрепления их на станке.
187
На Минском электротехническом заводе для намоткй
обмоток на замкнутые пространственные магнитопрово-
ды силовых трансформаторов I—II габаритов мощнос-
тью 25—250 кВ-А (см. рис. 5-5) применяются разрезные
оправки. Такая оправка представляет собой полый тон-
костенный, состоящий из трех частей металлический ци-
линдр. Его внутренний диаметр на несколько милли-
метров больше диаметра стержня магнитопровода,
наружный диаметр равен внутреннему диаметру обмот-
ки, а длина несколько больше длины обмотки (для воз-
можности закрепления оправки в планшайбах станка).
На Московском электрозаводе широко применяется
сборный шаблон (рис. 6-15,4/) для намотки непрерывных
и винтовых обмоток. Шаблон собирают, как описано
Рис. 6-15. Универсальные оправки.
а — конструкции МЭЗ (/ — струбцина; 2 — рейка обмотки; 3 — балка сварная;
4 — диск торцевой; 5 —прокладка; 6 — прокладка; 7 — труба центральная;
S — талреп; 9 — трос стальной; 10 — труба распорная; 11 — центр станка; 12 —
отверстие для поводка; 13— поводок намоточного станка; 14 — валик для
подъема); б — конструкции ВИТ; в — конструкции ТЭЗ.
188
189
выше, на специальной установке из отдельных деталей
и полностью собранным, с установленными рейками по-
дают на намоточный станок. Для закрепления шаблона
на станке вращающийся центр 11 входит в' отверстие
центральной трубы шаблона, а пальцы поводка 13—в
имеющиеся в дисках отверстия 12. Этот шаблон не тре-
бует применения деревянных реек, более универсален,
чем сварные цилиндры, требует меньше места для хра-
нения.
В настоящее время на ряде заводов страны широко
применяется универсальная разжимная оправка, показан-
ная на рис. 6-15,6 [42]. Такие оправки предназначены для
намотки обмоток силовых трансформаторов на горизон-
тально- и вертикально-намоточных станках. Оправки
дают возможность производить намотку обмоток всех
типов и классов напряжения, имеющих внутренний диа-
метр не менее чем 600 мм и массу не более 12 000 кг.
Восемь типоразмеров оправок, разработанных Все-
союзным институтом трансформаторостроения, охва-
тывают диапазон диаметров 600—2800 мм; по осе-
вому размеру возможна намотка обмоток длиной
500—3200 мм.
Преимущество этой оправки очевидно: широкий
диапазон регулирования диаметров оправок каждого ти-
па (до 500 мм) позволяет производить намотку боль-
шого числа разных по диаметру обмоток. Настройка
оправок на требуемый диаметр производится быстро и
с большой точностью. При этом направляющие рейки рас-
полагаются на одинаковом расстоянии, обеспечивая, та-
ким образом, настолько высокую точность размеров по-
лей обмотки, что отпадает необходимость выравнивать их
размеры при отделке. Оправка может сжиматься, и ее
легко вынуть из стянутой обмотки через отверстие в
верхней прессующей плите. Ее можно собирать с разным
числом направляющих планок разной длины, т. е. одна
и та же оправка обеспечивает намотку обмоток различ-
ной длины с разным количеством реек. Ее основой
является вал 1 переменней длины; стопорение вала на
определенный размер производится болтами 2. По кон-
цам вала насажены диски 3 с кольцевыми Т-образными
пазами, в которых закрепляются лучи 5 с помощью бол-
тов 4. Каждый луч состоит из корпуса, в котором поме-
щены выдвижная пиноль 7 и винт, а снаружи укреплена
шестерня, находящаяся в зацеплении с зубчатым коле-
190
сом 6. На выдвижные пиноли 7 закрепляются с помощью
болтов направляющие планки 8. При вращении цен-
трального вала, на котором жестко закреплены зубчатые
колеса 6, будут синхронно вращаться все шестерни лу-
чей 5, находящиеся с ними в постоянном зацеплении, а
следовательно, будут выдвигаться или втягиваться в
корпуса пиноли 7 и изменяться диаметр оправки. Для
увеличения диапазона диаметров оправок и длин приме-
няются сменные комплекты пинолей и направляющих
планок. Так, например, заменив в оправке, предназна-
ченной для намотки обмоток с внутренним диаметром
1300—1800 мм, пиноли на более длинные (длиннее на
250 мм), можно превратить ее в оправку для намотки
обмоток диаметром 1800—2300 мм, а при удлинении пи-
нолей на 500 мм —2300—2800 мм. Все лучи 5, выдвиж-
ные пиноли 7 и направляющие планки 8 должны быть
выполнены с требуемой точностью, чтобы обеспечива-
лась их взаимозаменяемость.
На Тольяттинском электротехническом заводе раз-
работана гамма разжимных оправок, позволяющих про-
изводить намотку обмоток всех типов длиной до 2500 мм
в диапазоне диаметров 430—1800 мм. На рис. 6-15,в
изображена одна из конструкций такой оправки. Основ-
ными элементами оправки являются корпус /, изготов-
ленный из трубы большого диаметра, в котором по кра-
ям и середине расточены в шахматном порядке отвер-
стия под втулки 2, полый вал 3 с жестко закрепленными
на нем конусами 4, пиноли 5 и направляющие планки 6
со втулками 7. По торцам корпуса прикреплены диски
8 и 9. В диске 8 закреплена ось 10 для центрирования
вала 3, а в диске 9 на подшипниках качения установлен
винт 11, входящий в зацепление с гайкой 12, закреплен-
ной в полом валу. Вращая этот винт, полый вал 3 будет
смещаться в осевом направлении с закрепленными на
нем конусами 4, которые будут разжимать пиноли 5.
Для того чтобы оправка могла сжиматься и не выпадали
планки 6, последние стягиваются между собой резино-
выми жгутами 13. Раздвижение оправки с помощью ко-
нусов 4 позволяет изменять диаметр в диапазоне до
100 мм. Выдвигая пиноли 5 из втулок 7 и закрепляя их
в новом положении болтами 14 или заменяя пиноли на
более длинные, можно увеличивать диаметр оправки,
т. е. оправка будет пригодна для намотки обмоток в но-
вом диапазоне диаметров.
J9!
Каждая оправка может быть настроена на одно из
следующих количеств полей: 16, 18, 28, 32 и 36. Вкратце
настройка оправки сводится к следующему: во втулки 2
корпуса 1 вставляется требуемое количество пинолей 5,
соответствующее количеству реек в обмотке, затем наде-
ваются направляющие планки 6 со втулками 7 и за-
крепляются болтами 14 и жгутами 13. С помощью вин-
та 11 производится настройка оправки на требуемый
диаметр. Точность настройки оправки на диаметр и по
расположению реек по полям будет полностью зависеть
от точности изготовления деталей оправки. Чем больше
размеры оправки, тем больше будут погрешности. При-
менение оправок этого типа в диапазоне диаметров до
1800 мм обеспечивает требуемую точность наматывае-
мых на них обмоток по диаметру и расположению реек.
Оправки хорошо зарекомендовали себя в условиях про-
изводства Тольяттинского электротехнического завода.
6-3. СТАНОЧНЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ
УСТАНОВКИ И ЗАКРЕПЛЕНИЯ ШАБЛОНОВ И ОПРАВОК
Оправки и шаблоны, применяемые при намотке об-
моток на горизонтальных станках, обычно закрепляются
одной стороной в планшайбе передней бабки, а второй
конец оправки поддерживается вращающимся центром,
установленным в пиноль задней бабки (см. рис. 5-1).
На рис. 6-16,а показано устройство вращающегося
центра. Корпус 2 с одной стороны имеет наружный конус
Морзе 4 для закрепления центра в задней бабке, а с дру-
гого торца — стальной центр /, входящий в соответст-
вующее отверстие шаблона. Центр установлен на ра-
диальных и упорном шарикоподшипниках 3. Благодаря
незначительному трению в подшипниках качения центр
вращается вместе с оправкой, и отверстие в шаблоне не
изнашивается. Для быстрой установки и закрепления
шаблонов применяют поводки, которые привертывают
к планшайбе станка. Назначение поводка — правильно
сцентрировать ведомую сторону шаблона и передать
крутящий момент шаблону.
На рис. 6-16,6 показана конструкция поводка, при-
меняемого для установки оправок, имеющих с обеих
сторон четырехгранные хвостовики. К стальной пласти-
не 1 приварена втулка 2 с четырехгранным отверстием,
по форме и размерам соответствующая хвостовику шаб-
192
лона. Такая конструкция крепления оправки обеспечи-
вает хорошее центрирование и передачу крутящего мо-
мента без люфта.
Для установки и закрепления более тяжелых опра-
вок или шаблонов применяют другую конструкцию по-
водка, показанную на рис. 6-16,в. Корпус поводка 1
сварен из двух дисков и трубы. Одним диском поводок
крепится к планшайбе с помощью четырех болтов 4
с гайками, а в другой диск установлены и надежно за-
креплены три пальца. Средний палец 2, входящий в цен-
тральное отверстие шаблона, центрирует шаблон и вос-
принимает массу обмотки и шаблона, а также натяже-
ние проводов. Пальцы 3 входят в соответствующие им
отверстия в шаблоне и передают крутящий момент от
планшайбы к шаблону обмотки.
На Запорожском трансформаторном заводе для
установки универсальных разжимных оправок на верти-
кально-намоточных станках применяется поводок, со-
стоящий из круглой сварной подставки, в которой строго
по ее оси закреплен штырь с резьбой на конце. Длина
Рис. 6-16. Приспособление для крепления оправок и шаблонов на
намоточном станке.
а — вращающийся центр; б — поводок для разжимных оправок с четырех-
гранными хвостовиками; в — поводок для сварных и сборных оправок (шаб-
лонов) с тремя отверстиями в торцах.
13—768	193
штыря рассчитана на установку оправки максимальной
длины. В нижней части подставка имеет отверстия и
с помощью болтов крепится к планшайбе вертикально-
намоточного станка, а в верхней части приварены упо-
ры, с помощью которых передается крутящий момент
от планшайбы к оправке.
При установке оправка одевается на штырь таким
образом, чтобы выступы на поводке оправки вошли
в гнезда, образованные упорами, приваренными к под-
ставке. Для большей надежности оправка прижимается
к подставке гайкой на вертикальном штыре.
Существуют и другие конструкции, но все они долж-
ны отвечать следующим основным требованиям:
I)	обеспечивать быструю установку, закрепление,
освобождение и съем шаблона;
2)	передавать необходимый крутящий момент, раз-
виваемый данным станком;
3)	выдерживать заданную массу обмотки с шаб-
лоном;
4)	хорошо центрировать шаблон.
Гибочные приспособления. Для выполнения перехо-
дов из катушки в катушку и транспозиций, а также
оформления начальных и конечных отводов необходимо
производить изгиб проводов на ребро. Эти операции вы-
полняют с помощью специальных гибочных приспособ-
лений различной конструкции (рис. 6-17). Приспособле-
ния должны быть легкими и не должны требовать
затраты больших усилий для выполнения изгиба, а так-
же по возможности быть универсальными и не повреж-
дать изоляцию провода.
194
На рис. 6“ 17,а показано приспособление для изгиба
провода при переходе из катушки в катушку. В фасон-
ном стальном рычаге имеются два болта с головками
овальной формы. В зависимости от толщины провода
Рис. 6-17. Гибочные приспособления.
и, б — для гибки переходов из одной катушки в другую; в — для гибки проводов
на заданный угол; г — для гибки переходов и концов; д, е — для гибки подразде-
ленных и транспонированных проводов.
13*
195
регулируется зазор между головками болтов. Принцип
работы приспособления понятен из рисунка.
На рис. 6-17,6 показано наиболее распространенное
в обмоточном производстве приспособление для изгиба-
ния провода. В стальной пластине 1 сделаны прорези по
ширине и толщине провода; подвижная планка 2 при
передвижении закрепляет провод в пазу и предохраняет
его от выпадания и скручивания.
На рис. 6-17,в показано приспособление для изгиба-
ния проводов на угол до 90°. Изгибаемый провод зажи-
мается с помощью шпильки 7 между дисками 6, при-
клепанными к рычагам 4. При вращении рычагов роли-
ки 5 нажимают на провод и изгибают его вокруг
шпильки 7.
На рис. 6-17,г показано приспособление для гибки
проводов толщиной 2—7 мм и шириной 5—15 мм. Со-
стоит оно из текстолитовой рукоятки 9, к которой с по-
мощью трех болтов и гаек 7 и 8 прикреплена хроми-
рованная стальная головка 7, пластины 4, двух паль-
цев 5, защелки 2, жестко соединенной с пальцами 3.
В зависимости от толщины провода с помощью паль-
цев 5, имеющих на концах резьбу, можно поднимать или
опускать пластину 4 и, следовательно, изменять высоту
щели 10. Затем производится стопорение винтом 6. Для
того чтобы завести в щель 10 провод, который требует-
ся изгибать, защелку 2 необходимо опустить вниз. При
этом пальцы 3 войдут полностью в головку 1. После
того как провод вставлен в щель 10, защелка 2 под-
нимется вверх, а пальцы 3 войдут в отверстия пласти-
ны 4. Поворачивая рукоятку в ту или иную сторону,
производят гибку провода. После выполнения перехода
защелка 2 опускается вниз и приспособление снимается
с провода. При пользовании этим приспособлением
получается хорошее выполнение переходов без повреж-
дения изоляции и коробления проводов.
На рис. 6-17,6 показано приспособление для гибки
подразделенных проводов. Состоит оно из текстолитовой
рукоятки 4 и двух головок 1, прикрепленных болтами 2
к рукоятке. Конструкция головки аналогична вышеопи-
санной. При необходимости головки можно перестав-
лять, т. е. сближать или раздвигать. Для этой цели
служат отверстия 3 на рукоятке. Поскольку для гибки
подразделенных проводов требуется усилие в 2—3 раза
большее, чем для гибки обыкновенных проводов, руко-
196
ятка 4 имеет соответствующую длину. С помощью
устройства можно изгибать на ребро провода высотой
4—15 мм, шириной 5—22 мм. Масса устройства 1,8 кг.
На рис. 6-17,е показано устройство для гибки транс-
понированных проводов И шириной 8,5—25 мм, высо-
той 12—60 мм с радиусом изгиба провода 25—100 мм.
Изгибающий момент, создаваемый устройством, 300 Н-м
при усилии на рукоятке трещеточного ключа, равном
100 Н. Масса устройства 4,4 кг.
Устройство состоит из корпуса 4, в котором смонти-
рована реечная передача. На оси реечной шестерни
жестко закреплен сменный рычаг 5, несущий сменный
ролик 6. В корпусе подвижно закреплены зажимы 7 и 9.
Настройка для гибки проводов различных сечений про-
изводится с помощью барашков 3 и 8. Привод поворота
рычага 5 с роликом 6 осуществляется с помощью тре-
щеточного ключа 10 за счет завинчивания в корпусе 4
винта /, который толкает или тянет рейку, находящуюся
в зацеплении с реечной шестерней. Для того чтобы при-
способление не опрокидывалось в процессе гибки, слу-
жит рукоятка 2, прикрепленная к корпусу 4.
Разработано также приспособление, аналогичное по
конструкции, в котором вместо рукоятки (трещеточного
ключа) 10 и винта 1 применен гидроцилиндр. Недо-
статком этого приспособления является то, что оно зна-
чительно тяжелее, и требуются гидростанция с насосом
для подачи масла в гидроцилиндр, а также гидро- и
электроаппаратура.
Кроме описанных, в производстве для гибки прово-
дов используются и другие конструкции приспособлений.
Приспособления для закрепления элементов обмотки.
В процессе намотки обмоток необходимо в определен-
ные моменты закреплять витки катушек и концы обмо-
ток для выполнения определенных операций. На
рис. 6-18,а показан П-образный деревянный зажим, эти
зажимы устанавливают на витки винтовой обмотки при
выполнении транспозиции и в непрерывных обмотках
перед затяжкой витков перекладной катушки.
На рис. 6-18,6 показана струбцина с винтовым за-
жимом для закрепления витков катушки непрерывной
обмотки. П-образный корпус 1 надевают на катушку
сверху, а снизу вставляют щеколду 2. С помощью на-
жимного винта 3 катушку закрепляют с необходимым
усилием.
197
Рис. 6-18. Приспособление для
закрепления витков, катушек и
концов обмотки.
а — П-образный деревянный зажим
для катушек непрерывной и витков
винтовой обмотки; б — П-образная
струбцина-фиксатор для зажима
витков катушки непрерывной об-
мотки; в — цепной зажим для креп-
ления конца обмоток; г— струбцина
для закрепления концов обмотки
НН (1 — основание; 2 — гайка; 3 —
винт; 4 — пята; 5 —• винт).
Для закрепления кон-
цов многопараллельных
обмоток применяют уни-
версальные 'зажимы.
Один из таких зажимов
показан на рис. 6-18,в.
К одному концу коромыс-
ла 2 шарнирно прикреп-
лен конец пластинчатой
цепи 3. На втором конце
коромысла сделан крю-
чок, на который надевают
одно из звеньев цепи в за-
висимости от диаметра
обмотки. Резьбовым за-
жимом 1 и 4 конец обмот-
ки 5 прочно зажимают на
цилиндре или шаблоне.
Для скрепления между
собой начальных витков
непрерывной обмотки
применяют регулируемую
струбцину (рис. 6-18,г).
Рабочий инструмент. Для резки обмоточных прово-
дов применяют рычажные ножницы (рис. 6-19,а). Сталь-
ные ножи 2 с помощью серег 4 соединены шарнирно.
Концы ножей также шарнирно соединяются с рычага-
ми 3. Упоры 5 крепятся к рукояткам 1. Упоры 5 пре-
дохраняют режущие кромки от повреждений. Конфигу-
рация рычагов подобрана так, что в конце реза на но-
жах развивается большое усилие.
В процессе намотки обмотки необходимо произво-
дить подбивку катушки и отдельных витков. Для пре-
дохранения изоляции проводов от повреждения приме-
198
няют гетинаксовые клинья (рис. 6-19,6) и деревянную
киянку (рис. 6-19,в).
Для нагревания проводов при пайке применяют
клещи с угольными электродами. Существует несколько
исполнений клещей для пайки различных по сечению
проводов. Напряжение на клещи подается со стороны
НН специального электропаечного трансформатора.
Включение трансформатора в сеть на напряжение 220—
380 В производится через контактор с помощью педаль-
ного выключателя.
Рис. 6-19. Рабочий инструмент.
а — рычажные ножницы; б — клин гетинаксовый; в — киянка; е — клещи для
электропайки; 1 — гибкий кабель; 2 —< изоляция из асбеста; 3 — медная шина;
4 — стальной рычаг; 5 — болт; 6 — зажимная скоба; 7 — нажимной винт; 8 —
медные обоймы; 9 — электроды угольные.
На рис. 6-19,г показана одна из конструкций кле-
щей, рассчитанных на пайку проводов сравнительно
небольших сечений. Два стальных рычага коробчатого
сечения 4 соединены шарнирно болтом 5. Медные ши-
ны 3 подают напряжение на обоймы 8 и угольные элек-
троды 9. С помощью зажимной скобы 6 и нажимного
винта электроды прижимают к проводам. Токоведущие
части изолируются асбестом.
Мерительный инструмент. Помимо универсального
нормального мерительного инструмента (линейка мери-
тельная, метр, штангенциркуль, микрометр), применяют
специальный мерительный инструмент (рис. 6-20).
199
Измерение внутренних радиальных размеров обмо-
ток производят универсальным приспособлением
(рис. 6-20,а). В пустотелый корпус 1 вставлен валик 2
с мерительной линейной 4. Для фиксации измеренного
диаметра служит винт 3.
На рис. 6-20,6 показано приспособление для изме-
рения осевого размера обмотки. Из пустотелого корпу-
са 1 выдвигается штанга 2 с приклепанной к ней мери-
Рис. 6-20. Мерительный инструмент.
а — приспособление для измерения внутренних диаметров обмотки; б при-
способление для измерения высоты обмотки; в — приспособление для изме-
рения наружных диаметров обмотки.
тельной линейкой. Стопорный винт 3 фиксирует размер.
Отсчет размера ведется по делениям линейки и указа-
телю на торце корпуса.
Для измерения наружных диаметров обмотки при-
меняют измерительные скобы нескольких типоразмеров
(рис. 6-20,в). Корпус скобы (ферма) 1 сварен из алю-
миниевых труб. По концам в ферме расточены соосно
два отверстия. В одно отверстие устанавливается микро-
метрическая головка 3, а в другое—упорный валик 2
с мерительной линейкой. С помощью валика скобу
можно настроить на нужный диапазон размеров.
200
Глава седьмая
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ОБМОТОК
7-1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
После выполнения всех обмоточных операций на
станке обмотка должна еще пройти дополнительную
технологическую обработку, прежде чем она может
быть окончательно принята GTK и передана на сбороч-
ный участок или склад.
Технологический процесс обработки обмотки вклю-
чает следующие работы:
а)	съем обмотки со станка и укладку на подставки
или установку ее в центра;
б)	установку емкостных колец и других узлов обмот-
ки, которые не были собраны на оправке заранее,
а также пайку и изолировку всех соединений, не выпол-
ненных в процессе намотки;
в)	установку концевой изоляции;
г)	кантование обмотки;
д)	установку прессующих приспособлений (плит,
шпилек, пружин и пр.) и стяжку в осевом направлении;
е)	отделку обмотки;
ж)	прессовку до сушки и после нее;
з)	сушку в печах или вакуум-сушильных камерах;
и)	пропитку обмоток;
к)	запекание;
л)	распрессовку и демонтаж оснастки;
м) зачистку и окончательную отделку обмотки;
н) контроль ОТК.
В зависимости от габаритов, конструкции и приня-
той технологии обработки обмотки объем работ и по-
следовательность технологических операций могут су-
щественно меняться.
Например, все обмотки трансформаторов I и II га-
баритов не стягивают металлическими плитами, а об-
мотки, изготовленные на вертикальных намоточных
станках, нет надобности кантовать и т. п.
Рассмотрим несколько типовых процессов изготовле-
ния разных групп обмоток.
Слоевые обмотки из проводов круглого и прямо-
угольного сечения трансформаторов I—II габаритов
1.	Снятие обмотки с оправки.
2.	Стяжка в осевом направлении киперной лентой.
3.	Сушка в речи.
201
4.	Пропитка.
5.	Запекание.
6.	Контроль ОТК.
Винтовые и непрерывные обмотки трансформаторов
II—III габаритов
1.	Съем обмотки с оправки или со станка.
2.	Кантование.
3.	Установка концевой изоляции и стяжка плитами.
4.	Отделка.
5.	Прессовка на гидравлическом прессе.
6.	Сушка в печи.
7.	Пропитка.
8.	Запекание.
9.	Распрессовка, зачистка натеков лака, демонтаж
оснастки.
10.	Контроль ОТК.
Обмотки винтовые, непрерывные, переплетенные
IV—VIII габаритов, намотанные на горизонтально-на-
моточном станке
1.	Съем со станка и укладка на подставку или
в центре.
2.	Установка емкостных колец и дисковых катушек
входной зоны, пайка и изолировка всех соединений.
3.	Кантование.
4.	Стяжка плитами.
5.	Отделка.
6.	Прессовка на гидравлическом прессе.
7.	Сушка в вакуум-сушильном шкафу.
8.	Повторная отделка и прессовка.
9.	Контроль ОТК-
Непрерывные и переплетенные обмотки, намотан-
ные на вертикально-намоточных станках
1.	Съем со станка уже стянутой плитами обмотки.
2.	Отделка.
3.	Прессовка на гидравлическом прессе.
4.	Сушка в вакуум-сушильном шкафу.
5.	Повторная отделка и прессовка.
6.	Контроль ОТК.
Разберем теперь более подробно содержание отдель-
ных операций технологической обработки обмоток.
7-2. СТЯЖКА, ПРЕССОВКА И ОТДЕЛКА ОБМОТОК
Чтобы обеспечить механическую прочность обмоток
при коротком замыкании трансформатора, как указыва-
лось в гл. 4, их прессуют на гидравлическом прессе или
202
с помощью специальных устройств заданным усилием,
предварительно стянув в осевом направлении двумя ме-
таллическими плитами посредством стяжных шпилек,
проходящих через отверстия в плитах.
Стяжку обмоток производят на специальных рабочих
местах участка, оборудованного гидравлическими прес-
сами различной мощности, кантователями, гайковерта-
ми. В специальных стеллажах хранятся прессующие
плиты, шпильки, гайки, различные подставки.
Работы по стяжке и прессовке обмоток начинают со
сборки обмотки с концевой изоляцией, для чего с обоих
концов обмотки устанавливают нужное число дистан-
ционных прокладок, прессующих колец или шайб
(рис. 7-1). В соответствии с длиной и диаметром стяги-
ваемой обмотки подбирают соответствующие прессую-
щие плиты 7 и стягивающие их шпильки 4. Диаметр
расположения осей отверстий для шпилек в плитах дол-
жен быть примерно на 200 мм больше наружного диа-
метра обмотки, а длина шпилек равна расчетной длине
обмотки и подставок с обеих сторон. Поскольку оснаст-
ка по опрессовке обмоток является также и грузонесу-
щей конструкцией, расчет числа шпилек, их размеры
и конструирование плит должны быть произведены
с учетом двух усилий — усилия запрессовки и веса об-
мотки с оснасткой.
В отверстия нижней плиты устанавливают стяжные
шпильки с закрепленными снизу гайками. На плите рав-
номерно по окружности располагают деревянные или
металлические подставки (плашки) 1 одинаковой вы-
соты и устанавливают обмотку так, чтобы столбы ди-
станционных прокладок совпадали с технологическими
прокладками. При стяжке обмотки, выполненной на бу-
мажно-бакелитовом цилиндре, цилиндр 11 и рейки 3
нижним торцом должны опираться на подставки 1
(рис. 7-1,а).
После этого устанавливают на каждый столб дистан-
ционных прокладок (или два смежных) технологические
подставки 6 так, чтобы они не упирались в рейки и ци-
линдр и во время прессовки могли свободно перемещать-
ся в осевом направлении вместе с обмоткой. Длину
подставок 1 выбирают с учетом дальнейшей усадки
обмотки при ее технологической обработке, чтобы верх-
няя кромка цилиндра, отводы или концы обмотки не
упирались в прессующую плиту. Подставки закрепляют
203
ремнем 12, как показано на рис. 7-1,6. На них уклады-
вают верхнюю прессующую плиту 7 так, чтобы центр
плиты совпадал с осью обмотки. Продев через отверстия
в плитах шпильки 4, начинают равномерно затягивать
гайки, производя таким образом стяжку обмотки.
Стяжку обмотки можно производить и в горизон-
тальном положении, для чего с обеих сторон обмотки,
уложенной на подставке, устанавливают (прислоняют)
прессующие плиты, поддерживая их во время стяжки
краном, вставляют в отверстия плит стяжные шпильки и
равномерно затягивают ключом все гайки, после чего
стянутую таким образом обмотку кантуют в вертикаль-
ное положение.
Кантование — перемещение обмоток из горизонталь-
ного в вертикальное положение или наоборот — произ-
водят на кантователях консольного типа (рис. 7-2) с по-
мощью крана.
Рис. 7-1. Стяжка и отделка обмоток.
а — стяжка обмотки, намотанной на бумажно-бакелитовом цилиндре; б, в —
рейка с дистанционными прокладками; 4 — стяжные шпильки; 5 — кольца
ты; 8 — технологические подставки; 9— механизм подъема обмоток; 10 —
13 — уровень; 14 — отвес; 15 — дистанционные прокладки; 15 — площадка для
столбов дистанционных прокладок; 18 — настил раздвижной).
204
При выполнении работ по кантованию обмоток с по-
мощью мостового крана и других подъемных механиз-
мов необходимо знать и выполнять правила техники
безопасности. К этой работе можно допускать только
рабочих, прошедших обучение и сдавших экзамены
квалификационной комиссии, имеющих соответствующее
удостоверение.
В работе следует использовать лишь исправные па-
лочные приспособления (канат, стропа, траверсы), имею-
щие клейма или бирки с обозначением грузоподъемно-
сти, а также подбирать необходимые для работы палоч-
ные канаты в соответствии с весом и размером обмотки,
числом ветвей палочного приспособления и углом на-
клона их к вертикали. Работы по кантованию обмоток
описаны в [2].
Перед прессовкой обмотка подвергается отделке.
Операция отделки (см. рис. 7-1,в) представляет собой
отделка обмотки (/— нижняя подставка; 2 — обмотка; 3 —
изолирующие; 6 •— верхняя подставка; 7 — прессующие пли-
пружины; //—«цилиндр бумажно-бакелитовый; 12 — ремень;
подъема рабочего; /7 —- приспособление для выравнивания
ж
комплекс работ по обеспечению полного соответствия
геометрических размеров обмотки требованиям чертежа.
Столбы дистанционных прокладок выравнивают по от- <
весу или с помощью специального приспособления. (
Допустимая непараллельность оси столба прокладок от- <
носительно линии отвеса составляет не более 3 мм по
высоте обмотки. С помощью специальных клиньев устра-
няют наклон катушек, добиваясь их строго перпендику-
лярного расположения относительно вертикальной оси
Рис. 7-2. Кантование обмоток на кантователе кон-
сольного типа.
1 — обмотка; 2 — трос с крючком; 3 — оправка; 4 — под-
ставка опорная; 5 — рама кантователя; 6 — штырь пово-
ротный.
обмотки. При повреждении изоляции обмоточного про-
вода поврежденные участки изолируют кабельной бума-
гой; если есть смещенные или изогнутые витки обмоточ-
ного провода, их выравнивают. Поправляют смещенные
полосы изоляции под переходами, подтягивают бандажи
на концах, регулировочных петлях и отводах, устраняют
и другие обнаруженные дефекты.
Осевая стяжка и прессовка обмоток, выполняемые
вручную, не обеспечивают достаточного уплотнения изо-
ляции обмотки, а фактическое усилие опрессовки обмот-
ки не поддается измерению. Кроме, того, для создания
значительного усилия опрессовки затрачивается большой
206_
физический труд. Поэтому предварительно стянутую об-
мотку прессуют на специальных гидравлических прес-
сах, позволяющих плавно создавать заданное усилие,
равномерно распределяемое по всем столбам прокладок.
Прессовку обмоток (рис. 7-3) в зависимости от требо-
ваний технологии производят на гидравлических прес-
сах с усилием 1000—350 000 Н.
Усилие начальной запрессовки обмоток FH длитель-
ное время рассчитывалось (и обеспечивалось с помощью
пресса) исходя из рекомендуемого давления рн и общей
опорной площади прокладок:
F Н==Рн’$п>
где Sn=aXbXn — опорная площадь дистанционных про-
кладок; а и b — соответственно радиальный размер и
ширина прокладок; п — число столбов прокладок.
При этом давление рн рекомендовалось принимать
одинаковым для всех обмоток, равным 4—6 МПа.
В результате исследований [30] установлено, что
даже в пределах одной обмотки давление рн не остает-
ся постоянным, а изменяется в зависимости от детальных
характеристик каждого элемента обмотки. Так, на дав-
ление в значительной степени влияют геометрические
размеры провода, из которого выполнена обмотка, тол-
щина витковой изоляции, размеры и число радиальных
каналов в обмотке. Методика определения рн, и Fn
изложена в [23, 26, 30]. Правильный расчет усилий
начальной запрессовки обмотки обеспечивает необходи-
мую точность фактически получаемого осевого размера
обмотки при ее опрессовке.
Технологический процесс механической прессовки
обмотки (рис. 7-3) заключается в следующем: обмот-
ку 7, стянутую прессующими плитами 2 с пружинами 5,
устанавливают на специальную тележку 5, подложив
под нижнюю прессующую плиту деревянные бруски
(чтобы стяжные шпильки и гайки не касались пола те-
лежки). Тележку с обмоткой закатывают на стол прес-
са, включают электропривод и опускают верхнюю пли-
ту 4 пресса только до соприкосновения нажимных
подставок с верхней прессующей плитой обмотки. Дав-
ление в гидравлической системе пресса, необходимое для
прессовки, указано в чертеже данной обмотки, и его
значение устанавливают на шкале электроконтактного
манометра.
207
Прессовку производят подъемом нижнего стола
пресса, который получает движение от гидравлического
цилиндра. Включив двигатель гидравлического насоса,
создают давление в гидравлическом цилиндре. Только
после проверки правильности всех деталей установки
продолжают прессовку обмотки, доводя давление прес-
са до заданного для данной обмотки, после чего авто-
матически прекращается подача масла.
При первой прессовке обмотки происходит ее основ-
ная усадка, составляющая 6—8% осевого размера.
Рис. 7-3. Прессовка переплетенной обмотки ВН 500 кВ на
гидравлическом прессе.
208
11ри изготовлении прокладок из жесткого электро-
изоляционного картона плотностью более 1250 кг/м3 со
стабильными характеристиками при прессовке можно
ограничиться только одноразовым сжатием обмотки (без
тренировочных циклов).
При изготовлении дистанционных прокладок из элек-
троизоляционного картона марки Б рекомендуется про-
водить три цикла нагрузки — разгрузки. Наибольшая
усадка изоляции обмотки имеет место при первом цик-
ле и составляет до 80% полной. После двух-трех циклов
нагрузка — разгрузка давлением до 10 МПа изоляция
упрочняется и усадка обмотки от давления практически
прекращается.
При соответствии осевого размера обмотки чертежу
затягивают гайки стяжных шпилек. Однако иногда не
удается получить заданный чертежом осевой размер
обмотки. Тогда ее распрессовывают и соответственно
добавляют или убавляют некоторое число прокладок,
после чего снова обмотку опрессовывают. После прес-
совки осевой размер обмотки должен соответствовать
размеру по чертежу с учетом последующей сушки и
прессовки, расстояния между столбами дистанционных
прокладок должны быть одинаковыми, столбы прокла-
док— параллельными, а дистанционные прокладки —
перпендикулярны оси обмотки.
Оформив на обмотку карту пооперационного обмера
обмотки, ее отправляют на дальнейшую технологическую
операцию — сушку.
7-3. СУШКА, ПРОПИТКА И ЗАПЕКАНИЕ ОБМОТОК
Технологические процессы сушки существенно влияют
на качество, надежность и долговечность обмоток, так
как содержание нескольких процентов влаги в бумаж-
ной изоляции резко снижает электрическую прочность «
и значительно сокращает срок ее службы; кроме того,
наличие влаги в изоляции способствует разбуханию и
размягчению бумаги и картона. Обмотки с увлажненной
изоляцией, будучи стянуты и опрессованы с большим
усилием, после удаления из них влаги в процессе сушки
значительно уменьшаются в размерах, в основном в осе-
вом направлении. Несмотря на то, что активные части
(в том числе обмотки всех масляных трансформаторов)
во время сборки проходят длительную вакуумную суш- -
14—768	S09 :
ку, сушка обмоток необходима для придания стабиль-
ного осевого размера.
Сушка основана на использовании явлений влаго-
проводности и диффузии пара с нагретой поверхности
изоляции.
Процесс сушки включает нагрев изоляции конвек-
цией и излучением, парообразование и диффузию паров
влаги с поверхности изоляции в окружающее простран-
ство, а также перемещение влаги из внутренних слоев
изоляции наружу. Внутри изоляции влага перемещается
в основном в виде пара из мест с большим содержанием
влаги в места с меньшим ее содержанием (влагопровод-
ность) и из мест с более высокой температурой в места
с низшей температурой (теплопроводность). Поэтому
для ускорения перемещения влаги на поверхность мате-
риалов необходимо обеспечить быстрый и хороший про-
грев всей обмотки. Для ускорения сушки применяется
максимально допустимая для изоляции трансформатора
температура 100—110°С. В процессе сушки влага, со-
держащаяся в материале, перемещается из его толщи
к поверхности и затем с поверхности в окружающую
среду. Переход влаги с поверхности материала в окру-
жающую среду обусловлен разностью давлений пара
непосредственно на поверхности материала и в окру-
жающей среде: чем ниже давление паров в окружающей
среде по сравнению с давлением на поверхности, тем
интенсивнее будет происходить удаление влаги с поверх-
ности материала. Вакуум служит для снижения темпе-
ратуры парообразования и удаления водяных паров из
шкафов для поддержания на низком уровне относитель-
ной влажности воздуха в сушильном шкафу. Следова-
тельно, для ускорения сушки необходимо снижать дав-
ление паров в сушильном шкафу — сушить под вакуумом
и повышать давление на поверхности материала на-
гревом.
Обмотки на напряжение до 35 кВ включительно мо-
гут проходить сушку без вакуума в сушильных камерах
с различным типом обогрева (паровым, электрокалори-
ферным или аэродинамическим). Камеры должны быть
оборудованы вытяжной вентиляцией для удаления паров
влаги. Температура в камере не должна превышать
105—110°С. Время сушки устанавливается по наиболь-
шей обмотке в данной партии и в зависимости от тем-
пературы в камере. Сушка обмоток на напряжение
210
свыше 35 кВ производится в вакуум-сушильных шкафах
горизонтального или вертикального типа. Вакуум, соз-
даваемый в шкафу, способствует улучшению процесса
и сокращает время сушки. После прогрева обмотки ва-
куум, который создает разность давлений между внут-
ренними и наружными слоями изоляции, способствует
выходу влаги на поверхность. Кроме того, наличие ва-
куума понижает температуру парообразования, т. е.
переход влаги в газообразное состояние. Это позволяет
значительно сократить время сушки и, главное, при
сравнительно невысокой температуре лучше высушить
изоляцию (до десятых долей процента влажности). Чем
меньше остаточное давление в шкафу, тем лучше пока-
затели сушки.
Паровоздушная среда, образующаяся в вакуум-су-
шильном шкафу, откачивается вакуумными насосами.
На пути от шкафа к вакуумному насосу обязательно
должна быть установлена конденсационная колонка, где
проходящие пары влаги конденсируются и стекают
в виде конденсата (воды). Колонка защищает вакуум-
ные насосы от попадания в них воды и позволяет учи-
тывать влагу, вышедшую из обмотки.
Существует несколько режимов вакуумной сушки
в зависимости от размеров и массы обмоток, класса на-
пряжения и материала изоляции, конструкции и назна-
чения обмоток и т. п.
Каждый режим сушки делится на два основных эта-
па: 1) прогрев обмотки, когда обмотка нагревается до
необходимой температуры и создаются условия, благо-
приятные для выхода влаги; 2) собственно сушка, ког-
да из обмоток удаляется большая часть влаги.
Обмотки в вакуум-сушильный шкаф загружают либо
тележкой (в шкаф горизонтального типа), на которую
ставят по возможности однотипные обмотки, как пока-
зано на рис. 7-4, либо опускают с помощью мостового
крана в вертикальный шкаф. Крышку шкафа гермети-
чески закрывают. Объем шкафа соединен с атмосферой
посредством вентиля для снятия вакуума. Включают
паровой обогрев и начинают прогрев обмоток. Для рав-
номерного нагрева обмотки ставят не ближе 300 мм от
нагревателей. Температуру в шкафу поднимают до 110°С
и в зависимости от данных загруженных обмоток про-
грев проводят 3—5 ч, после чего закрывают вентиль
для снятия вакуума и включают вакуумный насос.
14*	211
Рис. 7-4. Сушка обмоток в горизонтальном шкафу.
1 — обмотка; 2 — тележка; 3 — горизонтальный вакуум-суш ильный
шкаф; 4 — радиаторы парового обогрева; 5 — пневмоприжимы для
уплотнения откидной двери шкафа.
212
Вакуум создают ступенями по 2—2,5 кПа (15—
20 мм рт. ст.) в течение часа. При наличии в обмотках
бумажно-бакелитовых цилиндров вакуум создают более
плавно во избежание расслаивания цилиндров.
Остаточное давление в шкафу понижают до мини-
мально возможного, например 0,5—2 кПа (5—
15 мм рт. ст.). При этом из обмоток начинает удаляться
влага. Каждый час в журнале фиксируют давление па-
ра в сети, температуру и остаточное давление в шкафу,
а также количество конденсата, выделившегося в тече-
ние 1 ч. Продолжительность сушки зависит от состояния
и данных обмоток, режима работы шкафа и составляет
обычно 12—30 ч.
Сушку прекращают в случае прекращения выделе-
ния влаги в течение 3 ч.
По окончании сушки выключают паровой обогрев,
останавливают вакуумный насос и открывают вентиль
снятия вакуума, после чего открывают дверь (или крыш-
ку) шкафа, выкатывают тележку и, не снимая обмоток,
подтягивают гайки на стяжных шпильках. Разгружают
тележку и передают обмотки на дальнейшую обработку,
отделку, прессовку, пропитку, запекание. До последнего
времени еще не на всех заводах обмотки прессуют
с помощью гидравлических прессов и сушат под давле-
нием. Поэтому высушенные обмотки вследствие боль-
шой усадки изоляции приходится дополнительно отделы-
вать, как было описано выше.
Предварительная сушка (первая термовакуумная об-
работка) вызывает усадку изоляции вследствие удале-
ния влаги и сжимаемости изоляции после сушки. Спо-
соб сушки оказывает значительное влияние на усадку
и сжимаемость обмотки. Установлено, что при сушке
под давлением усадка изоляции обмотки составляет до
10% общей толщины изоляции; при сушке без давле-
ния усадка уменьшается до 4—6%. Сжимаемость обмо-
ток, высушенных под давлением, уменьшается почти
вдвое по сравнению с высушенными без давления. Для
стабилизации осевых размеров обмотки в процессе суш-
ки необходимо непрерывно поддерживать давление. По
мере удаления влаги пустоты, имеющиеся между волок-
нами, уменьшаются, электроизоляционный картон уплот-
няется и его механические характеристики улучшаются.
По этой причине обмотки подвергают комбинированной
обработке — прессовке и сушке под давлением.
213
Г’ис. 7-5. Устройство
1 — верхнее прессующее
5 — стойки; 6 — нижнее
для прессовки обмоток (конструкции ВИТ).
кольцо; 2 — тяги; 3 — крепление тяги; 4 — сегменты-
прессующее кольцо; 7 —обмотка.
214
Давление на обмотку в процессе сушки создают ли-
бо пружинами, устанавливаемыми между двумя верх-
ними прессующими плитами во время стяжки (см.
рис. 7-1,а, поз. 10), либо с помощью специальных при-
способлений (рис. 7-5).
При повторной прессовке и сушке обмоток происхо-
дит дальнейшая усадка изоляции обмотки (рис. 7-6).
И несмотря на небольшие изменения размерных харак-
теристик (усадка составляет 2—2,5%), рекомендуется
все же проводить два цикла технологической обработ-
ки обмоток, так как повторная сушка уменьшает упру-
Рис. 7-6. Изменение осевых размеров обмотки в процессе ее техно-
логической обработки (прессовке и сушке).
а — с прокладками из картона марки Б; прессовка цикличная; б —с проклад-
ками из предварительно уплотненного картона марки Б; 1, 2, Г, 2', 1" — кри-
вые сжатия и разгрузки обмоток при первом цикле прессовки; /2, 22, /'2, /"2 —
то же при втором цикле прессовки; 3, 3' — усадка при первой и второй ва-
куумной сушке.
гие свойства электроизоляционного картона, стабилизи-
рует свойства изоляции, вследствие чего замедляется
процесс набухания, «роста» обмоток после их распрес-
совки (снятия с них прессующих плит).
Когда осевой размер обмотки при заданном давлении
не соответствует указанному в чертеже, обмотку сни-
мают с пресса, выясняют причину несоответствия,
уменьшают (или увеличивают) размеры нескольких ка-
налов и повторно опрессовывают тем же усилием. При
этом обмотка должна иметь номинальный осевой раз-
мер, указанный в чертеже.
215
Обмотки, изготовленные по такой технологии, не
дают ощутимого увеличения осевого размера после их
распрессовки и незначительно уменьшают свой, осевой
размер после сушки активной части трансформатора.
На трансформаторных заводах существует несколь-
ко технологических процессов обработки обмоток. В каж-
дом отдельном случае для обмотки указывается кон-
кретно технология ее обработки. Обмотки, подвергаю-
щиеся пропитке, должны пройти следующие операции:
стяжка, отделка, прессовка, сушка, повторная отделка,
пропитка, запекание.
В связи с тем, что пропитка лаком и запекание обмо-
ток приводят к снижению их электрической прочности,
расходу дополнительных материалов, увеличению и
удлинению производственного цикла, принят в основном
вариант технологии изготовления обмоток силовых мас-
ляных трансформаторов без пропитки лаком.
Технология пропитки и запекания обмоток рассмот-
рена в [2].
Пропитку и запекание обмоток применяют в весьма
ограниченном объеме для специальных целей, например
для обмоток, идущих в качестве запасных частей.
Сушка, пропитка и запекание обмоток должны про-
изводиться в хорошо вентилируемом помещении, обору-
дованном приточно-вытяжной вентиляцией.
Намотку некоторых обмоток трансформаторов IV—
VIII габаритов производят все еще на металлических
шаблонах с деревянными рейками. Технологическая
оснастка в виде шаблонов, деревянных реек и стяжных
плит со шпильками не должна попадать на участок
сборки трансформаторов, куда доставляют комплекты
обмоток после окончания их изготовления. Кроме того,
наличие внутри обмотки оснастки затрудняет контроль
ее внутренней части, из-за чего при сборке могут воз-
никнуть дополнительные работы с обмоткой. Поэтому
после сушки и опрессовки обмотки производят демон-
таж оснастки. Снимают верхнюю прессующую плиту
с подставками и с помощью крана и клещей удаляют
все деревянные планки и шаблон, после чего обмотку
снова стягивают. Иногда удаление шаблона производят
через отверстие в верхней плите, не снимая ее.
Для осмотра внутренней поверхности обмотку, стя-
нутую в плитах, ставят на специально оборудованное
место, как показано на рис. 7-1,в. ^Механизм подъема
216
стола позволяет производить осмотр обмотки по всей
высоте, находясь внутри ее. Обмотку можно вращать
вокруг вертикальной оси, что облегчает обзор ее.
Осмотр производят с помощью переносной лампы.
При этом проверяют расположение переходов, устра-
няют повреждения изоляции проводов, подтягивают бан-
дажи и устраняют другие дефекты, обнаруженные в об-
мотке. После проверки и оформления карты поопера-
ционного обмера на обмотку надевают защитный чехол
и отправляют на сборку.
7-4. МЕХАНИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
а)	Оборудование и оснащение операций стяжки,
отделки и прессовки обмоток
Для стяжки обмоток применяют плиты различной
конструкции (рис. 7-7,а—в) в зависимости от габаритов,
веса обмоток и давления прессовки. На рис. 7-7,а по-
казана плоская стальная плита для сравнительно не-
больших обмоток. В плите имеется центральное отвер-
стие, через которое можно удалить намоточный шаблон.
По периферии имеются отверстия под стяжные шпильки.
При стяжке больших обмоток с давлением прессовки
40—80 МПа жесткость плит увеличивают, устанавливая
ребра жесткости. На рис. 7-7,6 показана такая плита
с ребрами жесткости из швеллеров.
На рис. 7-7,в показана составная прессующая плита
с телескопическими пружинами, с помощью которых
производится подпрессовка обмотки в процессе сушки
внутри сушильных шкафов. Она состоит из верхней пли-
ты 5, имеющей сквозные отверстия под стяжные на-
правляющие шпильки 7, промежуточной плиты 5 с резь-
бовыми отверстиями под шпильки 7, телескопических
пружин 4 и гаек 2. В верхней плите имеются отверстия,
за которые производится зачаливание плиты крюками
строп. Для создания прессующего усилия в процессе
сушки используются также наборы тарельчатых пружин
и подставок (рис. 7-8), которые устанавливаются между
верхней и промежуточной прессующими плитами.
Для стяжки обмоток мощных силовых трансформато-
ров диаметром более 2500 мм, длиной до 3200 мм с по-
следующей опрессовкой усилием свыше 1000 Н ВИТ
разработана специальная установка, устройство которой
видно на рис. 7-9 [43].
217
Плиты для
ъ\\ъ
прессующая
прессующая
плоская;
сварная;
Рис. 7-7.
обмоток.
а — плита
б
в
та с телескопическими
нами.
плита
составная прессующая пли-
пружи-

стяжки
Рис. 7-8. Пружина и подставки.
а —- обойма с тарельчатыми пружи-
нами (/ — корпус; 2 — гайка; 3 —
пружины тарельчатые; 4 — втулка);
б — подставки металлические и де-
ревянные.
Рис. 7-9. Устройство для стяж-
ки обмоток мощных силовых
трансформаторов.
218
Устройство состоит из нижней жесткой прессующей
плиты 7, имеющей по периметру прямоугольные высту-
пы для установки серег 3, стяжных шпилек 7, брусков 2,
свободно устанавливаемых на нижней плите в количест-
ве, равном числу реек обмотки 3, верхней прессующей
плиты 5 с закрепляемыми на ее нижнем торце башма-
ками 6.
На плите может быть закреплено в круговом пазу 4
любое число башмаков 6. Каждый башмак имеет про-
дольный паз, что позволяет смещать его в радиальном
направлении, благодаря чему возможно опрессовывать
обмотки 3 в широком диапазоне диаметров и извлекать
оправки без снятия верхней плиты. У плит 7 и 5 торце-
вые плоскости строго параллельные, что обеспечивает
при стяжке и прессовке параллельность торцов обмотки.
Запрессованную, как показано на рис. 7-9, обмотку мож-
но передавать на дальнейшие технологические опера-
ции — опрессовку обмоток и сушку их под давле-
нием.
В трансформаторостроении имеется много конструк-
ций для опрессовки обмоток, которые можно разбить
на три группы: пружинные, гидравлические и рычажные.
Устройства с использованием кинетической энергии
пружин (рис. 7-1, 7-7) наиболее просты в изготовлении
и эксплуатации. Поэтому они до последнего времени
применялись чаще других. Однако все устройства с пру-
жинами обладают двумя существенными недостатками:
а) усилие опрессовки по мере усадки обмотки умень-
шается, а в конце часто равно нулю; б) устройства
могут работать при небольших усадках.
Гидравлические механизмы могут работать практи-
чески при любой усадке, обеспечивая постоянное давле-
ние. Но они сложны и громоздки, требуют больших за-
трат, а для обеспечения постоянности давления необ-
ходимо, чтобы гидравлическая насосная станция рабо-
тала на протяжении всего цикла сушки и опрессовки.
Рычажные устройства (рис. 7-5) сравнительно не-
сложны в изготовлении и эксплуатации, используют
энергию веса обмотки с плитами, а главное, действуют
постоянно в течение всего цикла термовакуумной обра-
ботки обмоток.
Прессовка обмоток может выполняться как на гид-
равлических прессах, так и с помощью рычажных
устройств.
219
На рис. 7-10 показан гидравлический пресс для
опрессовки обмоток мощных силовых трансформаторов.
Он представляет собой замкнутую пространственную си-
стему, состоящую из нижнего 2 и верхнего 6 столов, ра-
мы 10 и связывающих их четырех стоек-колонн 7. Мон-
тируется гидропресс на мощном бетонном фундаменте,
Рис. 7-10. Пресс гидравлический с усилием
1500 кН (150 тс).
имеющем необходимые приямки и лаз для обеспечения
удобств при эксплуатации и ремонте. Под нижним сто-
лом расположен гидравлический цилиндр 1. Плунжер
цилиндра прикреплен к подвижной траверсе 3, на ко-
торую закатывается тележка 4, с установленной обмот-
кой 5. Верхний уровень траверсы 3 до начала прессовки
совпадает с уровнем пола цеха. Верхний стол 6 перед
220
началом прессовки опускается до соприкосновения
с верхней плитой обмотки с помощью электропривода 8.
Так как размеры обмоток по диаметру колеблются
в широком диапазоне, то для обеспечения возможности
прессовки всех обмоток верхний стол снабжен синхрон-
но перемещающимися в радиальном направлении под-
ставками 9 (для восприятия усилий прессуемой обмот-
ки). Прессовка обмотки осуществляется гидроцилинд-
ром 7, который поднимает траверсу 3 с тележкой 4 и
обмоткой 5 вверх. Давление в гидравлической системе
пресса, необходимое для прессовки обмотки, определяет-
ся по чертежу обмотки и устанавливается на шкале
электроконтактного манометра.
Технические данные пресса
Рабочее усилие, кН ................................... 1500
Рабочее давление масла, МПа............................. 15
Скорость подъема траверсы, м/мин...................... 0,36
Скорость перемещения архитрава,	м/мин................. 0,48
Максимальный диаметр прессуемых обмоток, мм........... 3000
Минимальный диаметр -прессуемых обмоток, мм ..... .	1000
Максимальная высота обмотки, мм....................... 3600
Прессовка обмоток может быть выполнена без при-
менения внешних силовых (пружинных и гидравличе-
ских) механизмов, а за счет использования собственного
веса обмотки и оснастки для ее стяжки с помощью ры-
чажных устройств, показанных на рис. 7-5 [44]. Исполь-
зование этих устройств особенно эффективно при опрес-
совке обмоток в процессе сушки. В устройстве исполь-
зуется несколько рычажных силовых механизмов. Каж-
дый рычажный силовой механизм состоит из металличе-
ского корпуса 4, закрепляемого на нижней стяжной
плите 6 обмотки, в котором посредством рычагов 5 пе-
ремещается ползун 3. В ползуне закрепляется нижний
конец стяжной шпильки 2, которая верхним своим кон-
цом сцеплена с верхней стяжной плитой 1.
Прессовка обмотки осуществляется следующим
образом. Предварительно опрессованную и стянутую
стяжными плитами обмотку ставят на жесткую под-
ставку, обеспечивающую установку на нижнюю стяжную
плиту рычажных силовых механизмов и прессующих
шпилек. Затем обмотку снимают с подставки и ставят
с рычагами на тележку, на которой обмотка вкатывает-
ся в печь. Под действием передаваемого на рычаги веса
обмотки и оснастки они стремятся провернуться относи-
221
тельно своей опоры, воздействуя через рычаги 5 на пол-
зун 5, перемещая его вниз. Вместе с ползуном через
прессующие шпильки 2 получает перемещение верхняя
стяжная плита 1 относительно нижней стяжной пли-
ты 6, осуществляя прессовку обмотки 7.
Усилие опрессовки определяется как
Р—Qi cos а,	(7-1)
где Q — вес обмотки с оснасткой; i — передаточное отно-
шение рычажной системы; а — угол наклона рычагов
к горизонтальной плоскости.
Конструктивно разработаны устройства с передаточ-
ным отношением, равным 5 и 7, и первоначальным мак-
симальным углом а, равным 45°.
В процессе сушки обмотки высота обмотки изменя-
ется и рычаги раздвигаются, непрерывно поджимая
верхнюю стяжную плиту к торцу обмотки. При раздви-
жении рычагов уменьшается угол а до 0°, а следова-
тельно, усилие опрессовки возрастает от
Лиин=0,707/ф ДО Рмакс=^*С*	(7-2)
Таким образом, в процессе сушки обмоток усилие
прессовки ее не уменьшается, как при использовании
пружинных устройств, а несколько увеличивается, бла-
годаря чему обеспечивается высокая степень прессовки.
Эти устройства обеспечивают прессовку обмоток как
в печи, так и вне ее, с наличием оправки в обмотке и
без нее. Габариты устройств позволяют рационально
использовать площадь сушильных печей, в которых воз-
можны одновременная сушка и прессовка нескольких
обмоток, отличающихся по габаритам или требуемому
усилию прессовки.
Ниже приведены технические данные рычажных
устройств для прессовки обмоток.
Максимально допустимое усилие прессовки одним меха-
низмом, Н.............................................. 250 000
Максимально возможная величина прессовки за один ход
(опускание), мм......................................... 70
Передаточное отношение рычажной системы................i=5 и 7
К. п. д. механизма..................................... 0,95
Масса одного механизма, кг .........................  .	80
Число одновременно устанавливаемых механизмов, шт. . .	4 (6)
Для наружной и внутренней отделки и осмотра обмо-
ток мощных силовых трансформаторов предназначена
установка, показанная на рис. 7-11. Она состоит из двух
222
основных узлов: механизма вращения I и механизма
подъема II. Механизм I служит для поворота обмотки 4
в процессе наружной и внутренней отделки. Вращение
планшайбы 15 осуществляется приводом, состоящим из
редуктора 13 и двигателя 12. Центрирование планшай-
Рис. 7-11. Установка для отделки обмоток.
бы осуществляется тремя роликами 14, закрепленными
на основании 16. Планшайба свободно опирается на
три ролика /, один из которых приводной. На верхнем
торце планшайбы нанесены концентрические риски для
ориентации по ним обмотки. Кроме того, в планшайбе
имеется отверстие диаметром 1000 мм для возможности
прохода через него люльки 2 механизма подъема.
223
Частота вращения стола может регулироваться в за-
висимости от диаметра обмотки.
Механизм подъема II представляет собой консоль-
ный поворотный подъемник, служащий для вертикаль-
ного перемещения площадки (люльки) с рабочим —
отдельщиком обмоток в процессе сборки, наружной и
внутренней ее отделки. Штанга подъемника телескопи-
ческая— состоит из ползуна 5 и пиноли 3. Выдвижение
пиноли осуществляется винтовой парой, смонтированной
в ползуне от привода 6, прикрепленного к торцу ползу-
на. к ползуну прикреплена рейка, которая приводится
в движение реечной шестерней привода 7, установлен-
ного на поворотной консоли 10.
Консоль приводится в движение рычагом 8 от приво-
да 9. Крепится поворотная консоль к колонне И. В ниж-
ней части колонны смонтировано все электрооборудова-
ние установки. Управление обоими механизмами
осуществляется из люльки. Схемой предусмотрена бло-
кировка, исключающая одновременное включение двух
механизмов, например подъем и поворот консоли и др.
Технические данные установки
Частота’вращсния стола, об/мин............... 10—15
Грузоподъемность стола, кг . ................ 20 000
Наибольшая высота подъема люльки, мм ....	4080
Скорость подъема и опускания люльки, м/мин . .	0,45—4,5
Скорость поворота консоли, об/мин............ 0,3—0,5
Габариты установки: длина, ширина, высота, мм^ 4025X3070X7360
Масса установки, кг.........................7	7600
б)	Оборудование и оснащение для сушки обмоток
На трансформаторных заводах для сушки обмоток
наибольшее распространение получили горизонтальные
вакуум-сушильные шкафы, одна из конструкций кото-
рых показана на рис. 7-4.
Вакуум-сушильный шкаф представляет собой свар-
ной прямоугольный бак с ребрами жесткости и с тепло-
вой изоляцией внешних поверхностей. Одна стенка бака
представляет собой откидную дверь, подвешенную на
поворотном кронштейне, оборудованном электроприво-
дом. Герметичность закрывания двери обеспечивается
специальным резиновым жгутом, уложенным по всему
периметру рамы шкафа, к которой прилегает дверь.
Рама и уплотняющая поверхность двери должны быть
механически обработаны. По всем стенкам шкафа (сна-
224
ружи или внутри) расположены радиаторы парового
обогрева. Прочность корпуса рассчитана на полный ва-
куум внутри шкафа (остаточное давление может быть
равно нулю). Все сварные швы выполняют и прочными
и герметичными.
Рис. 7-12. Конденсационная колонка.
Для получения остаточного давления 0,65—1,33 кПа
последовательно включаются вакуумные насосы: водо-
кольцевые (типа ВВН или РНК) и механические мас-
ляные (типа ВН).
Для сбора влаги, содержащейся в откачиваемой па-
ровоздушной смеси, а также для защиты насосов от вла-
ги между вакуум-сушильным шкафом и насосами уста-
навливают конденсационную колонку (рис. 7-12). При
1 §—768	225
прохождении паровоздушной смеси через внутреннюю
полость колонки 3 пары конденсируются в теплообмен-
нике 1 и стекают на днище 9. Закрыв вентиль 7 и от-
крыв вентиль 10, выравнивают давление в полости 3 и
в сборнике конденсата 2. Открыв вентиль 6, сливают
конденсат в сборник, после чего закрывают вентили 6
и 10, а вентиль 7 снова открывают. С помощью венти-
Рис. 7-13. Устройство для опрессовки обмоток в процес-
се сушки фирмы «Элин» (Австрия).

ля 8 конденсат сливают в мерную емкость для опреде-
ления количества удаленной влаги. Охлаждающая вода
поступает в колонку через патрубки 4 и 5.
Иностранные фирмы, стремясь получить после сушки
максимально опрессованные обмотки, применяют разно-
образные конструкции прессующих устройств с приме-
нением пружин, а иногда и гидравлических домкратов.
Последние выполняют роль пресса и во время сушкц
22Q
девять гидравличе-
Рис. 7-14. Пресс-печь для
сушки и опрессовки об-
моток фирмы «Трафо»
(Италия).
в опрессовке не участвуют. Всем этим устройствам при-
сущи недостатки конструкций с пружинами.
Так, фирма «Элин» (Австрия) предложила свой спо-
соб опрессовки [45]. В комплект (рис. 7-13) входят три
прессующие плиты, тележка, шпильки и гидравлические
домкраты. Обмотку 2 помещают между верхней (/) и
средней (4) плитами, а между средней и нижней пли-
той 6 размещают девять наборов тарельчатых пружин 5.
Нижнюю плиту устанавливают ]
ских домкратов 7, размещенных
на раме тележки 8. Стяжные
шпильки 3 проходят через все
три плиты и ввертываются в ра-
му тележки. При помощи дом-
кратов производятся опрессовка
обмотки, а также сжатие тарель-
чатых пружин. После этого гай-
ками на шпильках фиксируется
положение нижней плиты, снима-
ется давление в домкратах, и их
снимают с устройства.
Кинетическая энергия пружин
опрессовывает обмотку в процес-
се сушки. Усилие по мере вы-
прямления пружин резко умень-
шается и часто до окончания
усадки обмотки падает до нуля.
Фирма «Трафо» (Италия)
построила специальную вакуум-
ную печь для сушки и одновременной опрессовки об-
моток. На рис. 7-14 показана схема такой печи.
В нижней части печи смонтирован гидроцилиндр с длин-
ным штоком 3. Обмотку 4 помещают между двумя пли-
тами 2 и 5. Верхняя плита 5 штоком гидроцилиндра 3
смещается вниз, и обмотки опрессовываются. Нижняя
плита 2 лежит на основании печи /. Усилие опрессовки
0,9 мН. Однако такое конструктивное исполнение исклю-
чает сушку и прессовку обмоток вместе с оправками,
а также загрузку в печь нескольких обмоток. Сущест-
венным недостатком устройства является перемещение
верхней прессующей плиты 5 непараллельно нижней 2.
Аналогичную печь колокольного типа (рис. 7-15) со-
здала фирма «Максей» (Франция). На основании печи/
расположены два ряда гидравлических домкратов 2
15*	907
с суммарным усилием 9 мЙ, расположение которых Мо-
жет настраиваться на различные диаметры в зависимо-
сти от диаметра обмотки 5, а в центре закреплена мощ-
ная колонна 4 для направления и крепления верхней
прессующей плиты 6. Длина колонны рассчитана на
ЖЖЖ ^W7/Xw^ХАУ/У^/4W'
Рис. 7-15. Пресс-печь для сушки и опрессовки обмоток
фирмы «Максей» (Франция).
опрессовку обмоток максимальной длины. На домкра-
ты 2 ложится нижняя прессующая плита 5, затем на
плиту устанавливают обмотку или блок обмоток 5 (две,
три обмотки), далее надевается верхняя прессующая
228
Рис. 7-16. Грузоподъемные приспособления.
а — стропы с крюками для подъема стянутой об-
мотки; б — тройная траверса с лапами для подъ-
ема обмоток; в — приспособление для подъема и
кантовки дисковых обмоток; г — траверса для
подъема обмоток различной длины; д — стропы
со специальными лапами для подъема обмоток,
намотанных на бумажно-бакелитовых цилиндрах;
е — крюк грузовой; ж — клещи клиновые для вы-
нимания технологических планок при демонтаже
оснастки обмоток.
229
Плита 6 и закрепляется на колонне 4. Прессовка произ-
водится гидравлическими домкратами, которые давят на
нижнюю плиту снизу. Устройство исключает сушку
обмотки с оправками и требует высоких помещений для
подъема краном колокола печи. Производительность
печи сравнительно низкая. Пресс-печи из-за своей доро-
говизны и сложности в обслуживании не получили ши-
рокого распространения.
в)	Оснащение подъемно-транспортных работ
Для подъема, транспортировки и кантовки обмоток
применяют специальные приспособления, которые долж-
ны обеспечивать безопасность работ, не допускать по-
вреждения обмоток и быть удобными в работе.
На рис. 7-16,а показаны стропы для транспортиров-
ки стянутой обмотки. Стропы 1 изготовлены из сталь-
ного троса и армированы кольцом 3 и крюками 2.
Обмотки без плит транспортируются с помощью
тройной траверсы (рис. 7-16,6). Траверса 2 надевается
кольцом 1 на крюк мостового крана. Три грузовые лапы
3 могут перемещаться в радиальном направлении по
рейкам траверсы и перед подъемом обязательно должны
закрепляться канатом 4.
На рис. 7-16,в показано приспособление для подъема
и кантования дисковых обмоток. При помощи тросов 1
и крюков 2 приспособление закрепляется на крюке кра-
на. Обмотка 4 закрепляется с помощью четырех зажи-
мов 5. Серьги 6, надетые на консольные шипы рамы <?,
позволяют кантовать раму вместе с обмоткой.
На рис. 7-16,г показана траверса для подъема обмо-
ток вместе с шаблоном различной длины, а на
рис. 7-16,6 — подъемное приспособление для подъема
обмоток, намотанных на бумажно-бакелитовые цилинд-
ры. Лапы 3 со специальной прокладкой предохраняют
цилиндр от повреждений. Грузовой крюк с предохрани-
тельной скобой от самопроизвольного освобождения по-
казан на рис. 7-16,е. Перед удалением металлического
цилиндра из обмотки необходимо вынуть часть деревян-
ных технологических реек. На рис. 7-16,^ показаны
клещи для захвата реек. Корпус 2 имеет внутренние
скосы, по которым скользят самозахватывающие зубча-
тые губки 3. Клещи крепятся на крюке крана с по-
мощью серьги 1.
230
Глава восьмая
ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ДЕТАЛЕЙ ИЗ
ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННОГО КАРТОНА
Качество изоляции трансформаторов зависит не
только от применяемых материалов, но и от правильно-
го технологического процесса изготовления деталей.
В настоящей главе дается подробное описание типо-
вых технологических процессов изготовления изоля-
ционных деталей и узлов силовых трансформаторов, вы-
полняемых из различных изоляционных материалов, их
оснащения и производства.
8-1. МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННОГО
КАРТОНА
Большое многообразие методов механической обра-
ботки стандартных листов электрокартона и деталей,
изготовленных из него, можно сгруппировать следующим
образом:
1. Обработка без снятия стружки. Сюда следует от-
нести операции резки, вырубки, уплотнения (осадки) и
гибки.
2. Обработка со снятием стружки. Сюда относятся
операции резки зубчатыми пилами, фрезерования, свер-
ления, шлифования и т. д.
Резка электроизоляционного картона. Операция рез-
ки широко используется при раскрое листов электрокар-
тона на заготовки. Различают два вида резки: попереч-
ный и продольный.
Поперечный рез характеризуется тем, что он осуще-
ствляется поперек направления подачи листа или заго-
товки, а продольный рез — вдоль направления подачи
листа. Как правило, поперечный рез осуществляется на
ножницах с плоскими ножами, а продольный — на нож-
ницах с дисковыми ножами (рис. 8-1). Усилие резания
при резке определяется по формуле
Р—(8-1)
где Р — усилие резания при резке, Н; k — коэффициент,
учитывающий притупление ножей и зазор межу ними.
Эмпирически его принимают равным 1,2—1,3; оср— со-
противление резу (для электроизоляционного картона
0,7—0,8 МПа); Fp — площадь среза, м2.
231
i
Как видно из рис. 8-1, площадь среза Fv равна при
параллельных плоских ножах
Fv=bh;	(8-2)
при наклонных плоских ножах
Fp=/i2/2 tg а;	(8-3)
при дисковых ножах
/7р=/г2/4 tg си,	(8-4)
где h — толщина раскраиваемого листа, м; b — шири-
на раскраиваемого листа, м; a — угол наклона верхнего
ножа; «1—угол захвата; угол захвата определяется из
соотношения cosai=l—h!D\ D — диаметр ножей.
Рис. 8-1. Схемы резки электроизоляционного картона.
а — плоскопараллельными ножами; б — с наклонным верхним ножом; в — ди-
сковыми ножами; г — вибрационными ножами; / — верхний нож; 2 — разре-
заемый лист картона; 3 — нижний нож (штриховкой указана максимальная
площадь среза).
При поперечной резке параллельными ножами уси-
лие резания прямо зависит не только от толщины h ра-
скраиваемого листа, но и от его ширины Ь. При боль-
ших толщинах и особенно ширинах листа усилие реза-
ния может достичь больших величин. С целью уменьше-
ния силы резания верхний нож ножниц устанавливают
под углом (обычно 3—6°) к нижнему ножу, в связи
с чем уменьшается площадь среза. Нетрудно подсчи-
тать, например, что при поперечной резке листа элек-
троизоляционного картона толщиной 3 мм и шириной
232
** >
3000 мм усилие резания при плоскопараллельных ножах
составит около 950 кН, в то время как при наклонном
ноже (а=3°) 9,5 кН, т. е. в 100 раз меньше. Ножницы
поперечного реза с наклонным ножом получили наиме-
нование гильотинных ножниц. Гильотинные ножницы
весьма производительны, так как за один ход ножей
производится отрезка детали (заготовки) по всей ши-
рине раскраиваемого листа. Однако это же обстоятель-
ство приводит к тому, что гильотинные ножницы для
раскроя крупноформатных листов картона сравнительно
громоздки в связи с тем, что длина их ножей должна
обеспечить разрезку листа по всей ширине. Изготовле-
ние длинных режущих ножей представляет определен-
Рис. 8-2. Установка дисковых ножей
при вырезке кольцевых заготовок.
1 — верхний нож; 2 — разрезаемый лист
картона; 3 — нижний нож; у и Yi — перед-
ние углы ножей; а — угол наклона ниж-
него ножа.
ную трудность. С целью уменьшения габаритов ножниц
и длины их режущих ножей применяют так называемые
вибрационные ножницы, схема резания которых такая
же, как и гильотинных ножниц, только за один ход раз-
резается не вся длина листа, а часть ее. Вибрационные
ножницы используются для продольного реза, при этом
необходимо за каждый ход ножниц подавать заготовку
вдоль линии реза на шаг t (рис. 8-1,г). Для продольного
реза широко используются дисковые ножницы, назван-
ные так по форме применяемых ножей. Процесс резания
дисковыми ножами непрерывный, благодаря чему обес-
печивается его высокая производительность. Дисковые
ножницы с одной парой ножей малогабаритны и доста-
точно универсальны. Производительность резко возра-
стает при применении многодисковых ножниц, так как
при этом лист картона одновременно разрезается на по-
лосы несколькими парами дисковых ножей. Благодаря
тому что при резке на вибрационных и дисковых ножни-
цах линия контакта режущих ножей с раскраиваемым
233
материалом весьма мала, эти ножницы также применя-
ются для вырезки фасонных заготовок из листового ма-
териала. Вырезка круговых и кольцевых заготовок осу-
ществляется дисковыми ножами с передним углом у=
— 15-ч-30о (рис. 8-2). Это необходимо для обеспечения
местного врезания ножей в картон до начала реза. Боль-
шое влияние на чистоту реза оказывают качество режу-
щих кромок ножей и зазор между ними. Следует отме-
тить, что вопрос определения зазора между ножами
в зависимости от толщины разрезаемого картона мало
изучен и пока нет научно обоснованных норм на его ве-
личину.
Вырубка деталей из электроизоляционного картона.
Большое количество плоских деталей получают путем
вырубки из листового картона с помощью специальных
вырубных штампов. Усилие вырубки определяется так
же, как и усилие реза, по формуле (8-1), так как выруб-
ка является разновидностью резки плоскопараллельны-
ми ножами.
Площадь среза при вырубке находят как
F*=bh,	(8-5)
где FB— площадь среза при вырубке, м2; b — периметр
вырубаемой детали, м; h — толщина электрокартона, м.
Существует много различных конструкций штампов,
универсальных и специальных для вырубки из картона
прокладок, дисков, шайб, сегментов и других массовых
деталей. Для вырубки, как правило, используются быст-
роходные эксцентриковые прессы (рис. 8-3), но иногда
для пробивки отверстий малого диаметра используются
переносные пневмогидравлические пробойники.
Уплотнение электроизоляционного картона. Плот-
ность картона оказывает существенное влияние на повы-
шение электродинамической стойкости обмоток в про-
цессе эксплуатации [46, 47]. Поэтому для деталей про-
дольной, ярмовой и уравнительной изоляции обмоток
применяют уплотненный картон с плотностью у—
=1250^-1350 кг/м3 [22]. Уплотненный картон под воз-
действием динамических нагрузок, возникающих в про-
цессе эксплуатации трансформаторов, получает значи-
тельно меньшую усадку, чем неуплотненный, благодаря
чему достигается возможность удержать геометрические
размеры обмотки в определенных пределах и значитель-
но повысить их динамическую устойчивость.
234
Серийный выпуск уплотненного электроизоляционно-
го картона с плотностью, близкой к 1300 кг/м3, в нашей
стране еще не освоен, и трансформаторные заводы его
получают путем прессования (обжатия) стандартного
электроизоляционного картона марки Б, имеющего плот-
ность в пределах 950—1100 кг/м3. Уплотнение картона
до недавнего времени достигалось за счет его прессова-
Рис. 8-3. Штамповка дистанционных прокладок на эксцен-
триковом прессе.
/ — маховик; 2 — эксцентрик; 3 — фрикционная муфта; 4 — криво-
шипный вал; 5 — болт регулирования длины хода; 6 — ползун;
7 — кнопки управления; 8— штамп; 9 — плита; 10 — лист электро-
изоляционного картона; // — готовые прокладки.
235
ния с подогревом в специальных этажерочных прессах.
Температура нагрева 12О’°С, давление примерно 40 МПа.
Этот технологический процесс весьма длителен по циклу
и непроизводителен. Более прогрессивным является про-
цесс уплотнения картона методом прокатки, т. е. путем
обжатия картона прокатными валками. Процесс по своей
сути непрерывный и поддается максимальной степени
механизации. В процессе обжатия (прессования) карто-
на из него выжимаются вначале воздух, а затем ча-
стично и влага. Картон осаживается и уплотняется за
счет уменьшения капиллярного пространства между во-
локнами целлюлозы. Уплотненный картон имеет повы-
шенную прочность, так как в процессе прессования уве-
личивается число точек соприкосновения волокон от-
дельных слоев картона и, кроме того, отжимаемая вода
за счет переноса волокон из одного слоя в поры другого
увеличивает сцепление между ними.
Плотный картон имеет минимальное количество пу-
стот и влаги, и, следовательно, детали, изготовленные из
него, в процессе эксплуатации будут иметь и минималь-
ную усадку.
Уплотнение картона при прессовании идет не бес-
предельно, а до тех пор, пока сила прессования не урав-
новесится силами упругой деформации целлюлозной
массы и силами гидравлического сопротивления влаги
при истечении из капилляров [48]. При дальнейшем
увеличении силы прессования будет происходить пла-
стическая деформация самой целлюлозной массы, т. е.,
помимо осадки, будет происходить одновременно удли-
нение и уширение картона вплоть до его разрушения.
В процессе прессования электрокартона наблюдаются
две фазы пластической деформации:
первая — линейная, приводящая к уменьшению толь-
ко высоты картона и его уплотнению;
вторая — объемная, приводящая к изменению не
только высоты, но и длины и ширины картона.
Так как волокна целлюлозы при линейной деформа-
ции остаются практически не деформированными, следо-
вательно, электрическая прочность электроизоляционно-
го картона при этом не может быть нарушена.
После снятия усилия опрессовки картон частично
восстанавливает свои размеры за счет упругих свойств
целлюлозы, при этом увеличенное капиллярное прост-
ранство между волокнами заполняется воздухом Наибо-
236
лее заметны эти свойства в первой фазе пластической
деформации картона, т. е. линейной деформации.
Так как при линейной деформации картона умень-
шается его объем, то, следовательно, увеличивается его
плотность. Если пренебречь массой удаленной при ли-
нейной деформации влаги, то можно установить простую
зависимость между плотностью исходного картона и
плотностью уплотненного картона:
• —, ИЛИ h2=h^Jy2,	(8-6)
где уо — плотность исходного электроизоляционного кар-
тона; h0 — толщина исходного картона; у2— плотность
уплотненного картона; Л2— толщина уплотненного кар-
тона.
Рис. 8-4. Схема прессования электро-
картона методом прокатки.
1 — верхний прокатный валок; 2 — обжи-
маемая полоса картона; 3—нижний про-
катный валок.
Таким образом, если знать требуемую объемную
массу уплотненного картона, то по (8-6) легко можно
определить, на какую конечную толщину он должен быть
осажен. Но конечная толщина картона больше зазора
между валками из-за некоторого восстановления толщи-
ны картона после снятия усилия прессования. Поэтому
весьма важно знать зависимость между толщиной полу-
чаемого уплотненного картона и размером, на который
должен быть осажен картон в процессе прессования.
Рассмотрим схему прессования электроизоляционного
картона методом прокатки между двумя цилиндриче-
скими валками (рис. 8-4).
Полоса картона толщиной /г0 обжимается между
валками на толщину Получаемый после прокатки
картон за счет упругого восстановления высоты будет
иметь толщину h2. Введем следующие понятия, необхо-
димые для дальнейших рессуждений.
237
Абсолютное обжатие (усадка) картона при прокатке
ДЛ=й0—/и.	(8-7)
Абсолютное восстановление размера картона после
прокатки
ДЛ1=й2—h\.	(8-8)
Абсолютное устойчивое обжатие картона
^h2—hG—h2.	(8-9)
Степень обжатия (усадки) картона при прокатке
(8-И)
(8-12)
(8-13)
Степень восстановления толщины картона после сня-
тия нагрузки
г  Ahx_____^2 hi ___h2 _ I
п hi	hi	hi
Степень устойчивого обжатия картона
д   Ah2  h0 — h2^ i h2
— ~Ti h	'— 1	~h~ ’
или с учетом формулы (8-6)
^п=1—Уо/?2-
Приведенные величины необходимы для расчета уси-
лий прессования при прокатке и установления необхо-
димого зазора между валками для получения требуемой
толщины уплотненного картона. Постоянство этого за-
зора может быть обеспечено, если жесткость валков и
всего прокатного устройства будет рассчитана с учетом
сил прессования.
Усилие прессования при прокатке определяется как
P—qF,	(8-14)
где Р — усилие прессования, воспринимаемое валком;
q — удельное сопротивление картона прессованию; F —
контактная площадь валка с прокатываемым картоном.
Площадь контакта F может быть определена теоре-
тически следующим путем. В процессе прокатки валок
вдавливается в картон по дуге АВ (рис. 8-4), а за счет
пружинения картон охватывает валок по дуге BE. Та-
ким образом, общая контактная линия характеризуется
дугой АЕ—АВ4-BE (величина деформации валков не
учитывается).
238
Здесь
АВ = 2it£
а
360 ’
где R— радиус обжимного валка; а — угол захвата, ко-
торый определяется из следующих соотношений:
cosa= 	=
АО
__ ^0
ВО — ВС
R—BC
АО	R
Д/г
-к-; подставляем
и получим:
/? — Д/г/2
COS а =-------ь '
R
Д/г
2R
Д/г
Дугу АВ можно с большой степенью точности (при
малых значениях угла а<10°) заменить хордой АВ,
длину которой можно определить из соотношения
АВ _ ВД
ВС ~ АВ '
Отсюда АВ = У ВС ВД = "(/-у- • 2R = | RM.
Вследствие малой толщины исходного электроизоля-
ционного картона равнодействующее усилие по дуге АВ
будет направлено почти вертикально, поэтому контакт-
ную линию можно выразить проекцией на горизонталь
фактической дуги соприкосновения картона с валком.
Горизонтальной проекцией дуги АВ или хорды АВ явля-
ется отрезок АС:
АС = УАВг — ВС* =1/RM
Д/г2
Величиной —— можно пренебречь, тогда
АС = УШ1.
Проведя аналогичные рассуждения, можно опреде-
лить горизонтальную проекцию BE на отрезок ME:
ME = VRLhx.	(8-15)
Таким образом, общая контактная линия валка
с картоном в процессе прокатки равна:
1 = АС + МЕ=Уш'а^У^в19	(8-16)
239
Площадь контакта равна.
F = lb= b [	4- VRbh J.
(8-17)
где b — ширина полосы прокатываемого картона.
Выражая абсолютные значения Д/i и Д/zi через отно-
сительные величины 8П и kn и подставляя их в (8-14),
получаем:
P = qbVRh„ [ИЧ + ГЧ — U
(8-18)
Анализируя формулу (8-18), можно видеть, что уси-
лие прессования, воспринимаемое валком при прокатке,
или, что то же самое, усилие валка на картон при про-
катке, зависит не только от исходных данных (Ь, /?, /го),
но и от степеней обжатия и устойчивого обжатия 8П и kn.
Проведенные во Всесоюзном институте трансформа-
торостроения исследования показали, что при уплотне-
нии методом прокатки электрокартона толщиной в пре-
делах 1—3 мм до плотности у=1300 кг/м3 степень
обжатия 8П лежит в пределах 0,33—0,38, степень оста-
точного обжатия kn в пределах 0,21—0,24, а давление q
в пределах 95—100 МПа. Исходя из этих значений была
рекомендована формула для подсчета усилия прессова-
ния, Н, электроизоляционного картона толщиной до
3 мм:
P=\60bVR,	(8-19)
где b и 7? — в миллиметрах.
Зазор между прокатными валками h для получения
уплотненного электрокартона с плотностью 1300 кг/м3
рекомендуется устанавливать в зависимости от исходной
толщины картона:
fti=O,6Ao.	(8-20)
Изгиб изоляционного электрокартона. Многие изоля-
ционные детали типа коробочек, щитов, хомутов выпол-
няются путем изгиба краев заготовки на специальных
кромкогибочных станках. Детали более сложной формы,
например угловые шайбы, подпятники и им подобные,
получают методом прессования в специальных штампах
(пресс-формах), при этом детали подвергаются изгибу
одновременно в нескольких плоскостях как вдоль, так
и поперек направления волокон электрокартона, а иног-
да и под различным углом к ним.
240
При изгибе наружные волокна картона растягиваю г-
ся, внутренние — сжимаются.
Для изоляционных деталей весьма важно, чтобы при
этом не было разрывов волокон картона, так как это
может привести к снижению его электрической прочно-
сти. Разрыв волокон может произойти, если их растяже-
ние (или сжатие) превысит допустимые значения для
данной марки электроизоляционного картона. Как изве-
стно, степень растяжения характеризуется относитель-
ным растяжением ер:
I Iq,
где А/ — абсолютное
длина.
При изгибе
удлинение; /0 — первоначальная
(8-21)
где h — толщина картона; г— внутренний радиус
изгиба.
Зная предельно допустимое значение относительного
удлинения 8р.д, можно определить и минимальный ра-
диус изгиба картона
1 - - - S
___ 1 ьр.д
--- 2е
^ер.д
(8-22)
Приведенные в справочной литературе физико-меха-
нические параметры электроизоляционного картона ка-
саются тех его свойств, которые от него требуются
в процессе эксплуатации электрических машин и не
дают ответа на его технологические возможности.
Из практики известно, что увлажненный электроизо-
ляционный картон легче поддается изгибу, однако при
этом он теряет свою прочность на разрыв. Во Всесоюз-
ном институте трансформаторостроения проведены ис-
следования по установлению механических характери-
стик электроизоляционного картона марки Л, из которо-
го в основном изготавливают гнутые изоляционные
детали, в различных направлениях по отношению к на-
правлению волокон и при различной его влажности
[49]. Установлено, что предельное напряжение разрыву
ов у картона носит анизотропный характер с постепен-
ным уменьшением от максимума вдоль волокон до ми-
нимума поперек волокон; предельное относительное
удлинение 8Р.Д также носит анизотропный характер
16—768
241
с постепенным увеличением от минимума вдоль волокон
до максимума поперек волокон (рис. 8-5, 8-6). При уве-
личении влажности до 6,5—7% предел прочности на
разрыв Ов картона практически не изменяется и состав-
ляет вдоль волокон 65 МПа и поперек волокон
50 МПа. С увеличением влажности свыше 7% ов резко
Рис. 8-5. График зависимости изменения предельного напряжения
растяжения ов от угла приложения нагрузки к направлению волокон
а для электроизоляционного картона марки Б при различной его
влажности.
1 — при влажности 0%; 2— при влажности 7%; 3 — при влажности 14%
Рис. 8-6. График зависимости изменения предельного значения отно-
сительного удлинения ер от угла приложения нагрузки к направле-
нию волокон а для электрокартона марки Б при различной его
влажности.
1— при влажности 0%; 2 — при влажности 7%; 3— при влажности 14%.
снижается и при 14% влажности достигает 30 МПа для
всех направлений по отношению к направлению волок-
на, в то же время относительное удлинение при влаж-
ности картона до 7% увеличивается примерно в 1,5 раза
и составляет 8% вдоль волокон, а при увеличении влаж-
ности от 7 до 14% увеличивается всего в 1,1 раза и со-
ставляет вдоль волокон примерно 8%, а поперек воло-
кон 10,5%. При увеличении влажности до 18—20% отно-
сительное удлинение поперек волокон достигает 15—
16%, при этом механическая прочность на разрыв мень-
ше 10 МПа. В случаях простого изгиба, когда картон
242
не претерпевает дополнительных растягивающих напря-
жений, можно увлажнять картон до 20%, при этом,
исходя из формулы (8-22), можно принимать гМин=2,5й,
а в более сложных случаях изгиба увлажнять до 14%,
при этом rMT1H=(4-M,5)ft.
Сверление, фрезерование, шлифование. Изоляцион-
ные детали, особенно большой толщины, подвергаются
механической обработке со снятием стружки: в них
сверлятся отверстия, фрезеруются пазы, зачищаются
полученные заусенцы. Для сверления и фрезерования
используется стандартный металлообрабатывающий
инструмент. Следует отметить, что научно обоснованных
рекомендаций по геометрии режущего инструмента для
обработки электроизоляционного картона нет. Практиче-
ски установлено, что лучше применять сверла с утлом
при вершине 65—80р и задним углом 20—25°.
Для сверления отверстий в картоне применяют спи-
ральные сверла диаметром 1,5—28 мм, имеющие спе-
циальную заточку. При сверлении в прокладках отвер-
стий с уступом применяют сверла-цековки с направляю-
щими. При необходимости иметь отверстия диаметром
до 90 мм в клееной изоляции (кольцах или прокладках)
пользуются пустотелыми зенкерами. Фрезы целесооб-
разно применять цилиндрические с крупным спираль-
ным зубом, у которого задний угол равен 10—25°. Для
вырезки внутренних пазов в деталях применяют паль-
цевые фрезы. При разрезке деталей толщиной свыше
6 мм применяют дисковые пилы.
Оборудование для механической обработки электро-
картона должно быть снабжено эффективной вытяжной
вентиляцией, удаляющей из зоны резания пыль и
стружку.
Склейка деталей из электроизоляционного картона.
Изоляционные детали толщиной более 6 мм изготовля-
ются из нескольких однослойных заготовок путем их
склейки. В качестве клеющего вещества широко исполь-
зуется бакелитовый лак марки ЛБС-2 (ГОСТ 901-71).
Это обусловлено тем, что этот лак при большой клею-
щей способности и механической прочности обладает до-
статочной электрической прочностью и не растворяется
в горячем трансформаторном масле.
В основе технологии склейки лежит использование
процесса поликонденсации нанесенной на картон феноло-
формальдегидной смолы, на базе которой изготовлен ба-
16*
243
келитовый лак. Этот процесс осуществляется в три эта-
па [50]: нанесение лакового покрытия на картон или
заготовку с удалением растворителя и подсушкой смо-
ляного слоя; расплавление связующего с частичным
удалением летучих продуктов и склейка однослойных
заготовок между собой; тепловая обработка склеенной
детали с окончательным отверждением (полимериза-
цией) связующего.
Соотношение времени выдержки и температурные
режимы каждого из этапов установлены путем многолет-
ней практики. Первый этап склеивания — нанесение лако-
вого покрытия — в большинстве случаев осуществляется
путем пропускания листов электроизоляционного карто-
на (или крупноформатных заготовок из него) между
валами лакировальной машины. В ванну лакировальной
машины заливается бакелитовый лак, растворенный эти-
ловым спиртом до вязкости 18—22° по воронке ВЗ-4 при
температуре 18—23°С. Нижний валок машины погружен
до своей оси в ванну с лаком, а к верхнему валку лак
подается из ванны насосом. Равномерное нанесение лака
на поверхность картона обеспечивается за счет регули-
ровки зазора между валками. Лакированные листы су-
щатся на воздухе, в течение 8—10 ч до полного исчезно-
вения отлипа пленки, т. е. до полного испарения разба-
вителя. Контроль качества сушки проверяется с по-
мощью марлевого тампона, который не должен прилипать
к пленке и оставлять на ней свои отпечатки. С целью
ускорения процесса сушки его ведут в закрытых каме-
рах с помощью горячего воздуха при температуре 40°С
в течение 3 ч или при температуре 70°С в течение 30 мин,
после чего прекращают доступ горячего воздуха, вклю-
чают вентиляцию и продолжают сушку в течение 1,5 ч.
Температуру сушки свыше 75°CL не следует применять,
так как это вызывает усиленное коробление картона.
Второй этап склеивания — расплавление связующего
с удалением летучих веществ — производят путем про-
грева пачки лакированных листов картона (или наре-
занных из них заготовок) до температуры расплавления
лака (120—140°С). Чем выше температура нагрева, тем
быстрее расплавляется лак, но одновременно и быстрее
удаляются летучие вещества. При температуре выше
130°С происходит бурное испарение остатков раствори-
теля и летучих веществ, что может привести к появле-
нию пузырей в лаковом слое и даже расслоению карто-
244
на. Качество склейки зависит от концентрации расплав-
ленного лака, которая в свою очередь зависит от вре-
мени выдержки при температуре плавления связующего.
К моменту склеивания в лаке должно оставаться наи-
меньшее количество летучих, а растворимость связую-
щего должна обеспечить надлежащую прочность склей-
ки слоев. В табл. 8-1 приведены установленные опытным
путем температуры нагрева лака и время выдержки.
Третий этап склейки — полимеризация лака обеспе-
чивается при температуре его расплавления, поэтому он
осуществляется сразу же после второго этапа. Оба эти
процесса выполняются на том же оборудовании после-
довательно и неразрывно один за другим. Механическая
прочность склеенного шва тем выше, чем тоньше слой
лака. Поэтому в процессе полимеризации листы карто-
на сжимаются, чтобы излишки лака выдавливались на-
ружу. Кроме того, в процессе сжатия из лакового слоя
удаляется воздух, благодаря чему повышается электри-
ческая прочность шва. Опытным путем установлено, что
при давлении 4 МПа обеспечиваются высокие характе-
ристики склеенных изоляционных деталей.
Время выдержки заготовок под давлением зависит
от толщины загруженных деталей или заготовок и опре-
деляется по табл. 8-2 (применительно к прессу этаже-
рочного типа).
Таблица 8-1
Таблица 8-2
Толщина
деталей, мм
Время прогрева
при температуре
125—140 °C, мин
Толщина
деталей, мм
Время выдержки
под давлением при
температур^
125—140сС
До 25
От 26 до 35
От 36 до 80
От 81 до 90
До 25
От 26 до 35
От 36 до 80
1 Ч
1 ч 30 мин
2 ч
Температуру 125—140°С и соответствующее давление
поддерживают в течение всего времени прессования.
Склейка и опрессовка многослойных деталей произво-
дятся на гидравлических прессах этажерочного типа (см.
рис. 9-5) по следующему технологическому процессу.
На нагретые до 125—140°С плиты пресса укладывают
собранные пакеты (или заготовки) одной толщины так,
чтобы они между собой не соприкасались и были рас-
положены равномерно по всей площади плиты (во избе-
245
жание деформации плит). Пакеты собирают толщиной
s + k, где s— толщина детали; k — технологический при-
пуск на усадку при прессовке. Припуск k составляет
примерно 10—12% толщины детали.
Во избежание смещения отдельных пластин во время
сборки и укладки их на пресс собранные пакеты банда-
жируют по всей длине лентой из кабельной бумаги, ко-
торую после прессования удаляют. На каждую плиту
укладывают детали только одной толщины. Сомкнув
плиты пресса до соприкосновения с деталями, выдержи-
вают несколько минут без давления (от 5 до 15 мин),
а затем, включив насос, поднимают давление.
Давление, Н, подсчитывают по формуле
Рм=Руду-,	(S’23)
где рм — давление по манометру, МПа; руд — необходи-
мое давление не менее 4,0 МПа; F — суммарная пло-
щадь прессуемых деталей, м2; f— площадь плунжера
пресса, м2.
По окончании процесса прессования прекращают
обогрев, снимают давление, размыкают плиты и выгру-
жают детали.
В последние годы для соединения прокладок с шай-
бами или фасонными листами электроизоляционного
картона при сборке ярмовой и уравнительной изоляции
вместо картонных заклепок стали применять клей КМЦ
(водный раствор натриевой соли и карбоксилметилцел-
люлозы). Этот клей полимеризуется при нормальной це-
ховой температуре (18—20°С). Для надежного соедине-
ния склеиваемые детали обжимаются с давлением 0,2—
0,5 МПа в течение не менее 20 мин, с последующей вы-
держкой на воздухе без давления в течение суток.
Склеивание клеем КМЦ не требует сложного прессового
оборудования с подогревом и может быть обеспечено
простыми средствами механизации непосредственно на
рабочих местах сборки изоляции. Особенно это удобно
при склейке крупногабаритных деталей, таких, как ярмо-
вая и уравнительная изоляция. Однако склейка деталей
клеем КМЦ при большом числе слоев приводит к суще-
ственному увлажнению картона, в связи с чем такие де-
тали имеют повышенный процент усадки. Поэтому клей
КМЦ целесообразно применять только в тех случаях,
когда число склеиваемых слоев не превышает двух.
246
8-2. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ЭЛЕКТРОИЗО-
ЛЯЦИОННОГО КАРТОНА
Большинство изоляционных деталей в трансформа-
торе изготовляется из стандартных листов электроизоля-
ционного маслостойкого картона марок А и Б (см. гл.З).
Листы картона имеют большой разброс по толщине, по-
этому прежде чем приступить к изготовлению из него
деталей, необходимо картон рассортировать по толщи-
не. Кроме того, электроизоляционный картон подверга-
ется выборочному контролю на соответствие стандарту
или техническим условиям. Методы испытания меха-
нической и электрической прочности электроизоляцион-
ного картона, зольности, объемной массы и определение
влажности установлены в ГОСТ 4194-68, 7629-66 и
13525.19-71.
Одной из наиболее существенных особенностей элек-
троизоляционного картона является его гигроскопич-
ность, приводящая к изменению его линейных размеров
в зависимости от изменения влажности картона. При
нормальных условиях хранения листы картона содержат
8—10% влаги. После ее удаления линейные размеры
листа уменьшаются по длине примерно на 0,5%, по ши-
рине—до 1,5%.
Поэтому очень важно производить раскрой изоля-
ционных деталей из сухого стабилизированного электро-
изоляционного картона. Для этого картон надо хранить
в сухом отапливаемом помещении пачками небольшой
толщины (не больше 50 мм). Пачки обычно складыва-
ются в стопы, переложенные деревянными прокладка-
ми, и выдерживаются в течение 1—3 мес.
Изоляционные детали, которые будут изготовлены из
стандартных листов электроизоляционного картона,
можно разделить на две группы: однослойные и много-
слойные. К однослойным деталям следует отнести де-
тали, толщина которых равна толщине листа исходного
картона. Так как отечественная промышленность выпу-
скает картон толщиной только до 6 мм (см. гл. 3), то
толщина однослойных деталей не превышает этого раз-
мера. При необходимости получения больших толщин
применяют многослойные детали, т. е. детали, которые
по своей толщине набраны из нескольких слоев (тол-
щин) исходного электроизоляционного картона. Поэтому
толщина этих деталей всегда кратна толщине исходного
материала.
247
Как уже было показано в гл. 2, изоляционные дета-
ли, изготовленные из электроизоляционного картона,
имеют огромное разнообразие форм и типоразмеров.
Получение этих деталей из стандартных листов карто-
на достигается за счет различных способов механиче-
ской обработки, а многослойных дополнительно еще пу-
тем склейки их из однослойных заготовок.
Раскрой электроизоляционного картона. Изготовле-
ние деталей изоляции трансформатора требует огромно-
го количества полос, прокладок, шайб и прочих загото-
вок из электроизоляционного картона. Раскрой картона
производят как на гильотинных, так и на дисковых нож-
ницах с учетом различных усадок его вдоль и поперек
направления волокон. Раскрой производят по картам
раскроя, предусматривающим минимальные отходы.
Полосы всевозможных ширин (от 5 до 40 мм) для
реек и прокладок нарезаются на гильотинных ножницах
по упору. Порезку большого числа узких полос непроиз-
водительно выполнять на гильотинных ножницах. По-
этому, как правило, на гильотинных ножницах режут
только полосы, где требуется высокая точность резания
(допуск по ширине 0,3 мм), или узкие полосы (шириной
до 40 мм). Все полосы большей ширины режут на мно-
годисковых ножницах, разрезая на полосы целый лист.
Для вырезки шайб служат заготовки в виде квадра-
тов, раскраиваемых из листов картона на гильотинных
ножницах. Если раскраивают листы маломерного элек-
троизоляционного картона на квадратные заготовки, то
вдоль каждого листа по переднему упору обрезают вна-
чале избыточную (по ширине квадрата) полосу — дело-
вой отход, а затем, переставив упор на размер квадрата,
разрезают двойную заготовку на квадраты.
При изготовлении заготовок для «мягких» цилиндров
(имеющих обычно большие габариты) отрезают заготов-
ку таким образом, чтобы вальцовка цилиндров совпадала
бы с направлением волокон.
Для изготовления шайб и полушайб при раскрое за-
готовок следует вначале скомплектовать всю изготав-
ливаемую партию таким образом, чтобы размеры загото-
вок (квадрата или прямоугольника) были выбраны по
самому большому размеру кольца раскраиваемой партии.
Для лучшего использования материала вырезают вна-
чале шайбы (полушайбы) наибольшего диаметра. Из
оставшегося диска (являющегося заготовкой для следу-
248
ющей шайбы) вырезают шайбу меньшего диаметра и
т. д.
Заготовки для вырезки шайб и полушайб отрезают
на вибрационных, дисковых или гильотинных ножницах
и подают краном в контейнере к рабочему месту фасон-
ной вырезки. Вырезку деталей сложной конфигурации,
полушайб и сегментов большого диаметра производят
на вибрационных ножницах по предварительно выпол-
ненной разметке. Для этого лист электроизоляционного
картона кладут на специальный стол и с помощью цир-
куля, угольника, линейки и шаблонов цветным каран-
дашом производят разметку детали в соответствии с
чертежом. Разметка графитовым карандашом и сталь-
ной чертилкой недопустима. Если в детали имеются
внутренние отверстия, то вначале вырезают ножом щель
для возможности ввода ножей для вырезки внутреннего
контура. Размеченный лист кладут на специальные под-
ставки (расположенные с двух сторон станка) и выре-
зают наружный и внутренний контуры детали. Чтобы
деталь не имела острых кромок, заусенцев и отделяю-
щихся частиц картона, ее тщательно зачищают по на-
ружному и внутреннему контурам стеклянной или наж-
дачной бумагой.
Изготовление дистанционных прокладок. Дистанцион-
ные прокладки штампуют из листового электроизоля-
ционного картона толщиной от 1 до 3 мм включительно.
Форма прокладок показана на рис. 2-9,а. В отечествен-
ном трансформаторостроении применяется более 500
типоразмеров прокладок. Наиболее массовые прокладки
штампуют на специальных мерных прорубных штампах,
а прокладки, изготавливаемые в сравнительно неболь-
ших количествах, — на универсальных штампах. Кон-
струкция штампа для вырубки прокладок представлена
на рис. 8-7. Прокладка на штампах вырубается сразу
по всему периметру, поэтому пуансон и матрица таких
штампов имеют довольно сложную форму. Прокладки
штампуют на эксцентриковых прессах. Прокладки дол-
жны иметь толщину с минимальным отклонением от
номинального размера, так как они гарантируют ширину
масляного канала между катушками обмотки, и, кроме
того, иметь малую усадку в процессе опрессовки обмо-
ток, чтобы обеспечить требуемую ее высоту.
Радикальным решением в этой части является изго-
товление дистанционных прокладок из малоусадочного
Рис. 8-7. Универсальный штамп для вы-
рубки дистанционных прокладок.
1 — хвостовик; 2 — пуансон; 3 — матрица; 4 —
подушка; 5 — упор; 6 — съемник; 7 — направ-
ляющая планка.
(до 1—2%) твердого электро-
изоляционного картона (см. гл. 3,
4 и 7). Но так как такой элек-
троизоляционный картон отечест-
венной промышленностью пока
что выпускается в ограниченных
количествах, поэтому на некото-
рых трансформаторных заводах
заготовки, предназначенные для
изготовления прокладок, уплот-
няют на вальцах или на гидро-
прессе с подогревом. До насто-
ящего времени процесс подачи заготовок в пресс при
штамповке прокладок не механизирован и его выполня-
ют вручную. Что же касается отштампованных прокла-
док, то они ходом пуансона штампа вниз нанизываются
своим пазом на технологическую металлическую ленту,
установленную снизу каждого штампа. С ленты проклад-
ки снимаются вручную в виде столбиков. Это очень об-
легчает труд. Штампованные прокладки должны иметь
гладкие кромки, непараллельность сторон в пределах
допуска.
Изготовление реек и прокладок для уравнительной
и ярмовой изоляции. Рейки и прокладки ярмовой и урав-
нительной изоляции относятся к многослойным изоля-
ционным деталям (см.-рис. 2-8), и их изготовление осу-
ществляется практически по единой технологии. В ка-
честве заготовок используют полосы, нарезанные из ла-
кированного и нелакированного электроизоляционного
картона. Непараллельность продольных торцов полос не
более ±0,5 мм.
Сборка заготовок в пакеты выполняется из череду-
ющихся полос лакированного и нелакированного картона
в специальном приспособлении. Наружные поверхности
пакетов должны быть нелакированными. У Т-образной
рейки верхний слой выполняется из полосы большей ши-
рины, чем у полос остальных слоев. Это необходимо для
обеспечения зацепления рейки с прокладками.
250
Пакет собирают толщиной Н-\-С, где И— толщина
готовой изолирующей прокладки; С — технологический
припуск на осадку при последующем прессовании. Тех-
нологический припуск выбирается по табл. 8-3.
Таблица 8-3
Н, мм	С, мм	Н, мм	С, мм	Н, мм	С, мм
5—7	0,5	37—42	4,0	73—76	7,5
8—12	1,0	43—46	4,5	77—82	8,0
13—16	1,5	47—52	5,0	83—86	8,5
17—22	2,0	53—56	СЛ СЛ	87—92	9,0
23—27	in сч	57—62	6,0	93—96	9,5
28—32	3,0	63—66	6,5	97	10,0
33—36	3,5	67—72	7,0		
При сборке длинных реек и прокладок (свыше
1100 мм) полосы могут быть составными из двух-трех
частей. Стыки полос в смежных слоях должны быть
сдвинуты не менее чем на 50 мм относительно друг дру-
га.
Склейку слоев реек и прокладок осуществляют на
этажерочном гидропрессе по технологии, приведенной
в § 8-3.
Однако прежде чем подать собранный пакет на пресс,
его после сборки бандажируют по всей длине бумажной
лентой для предупреждения возможного смещения слоев
при транспортировке и при прессовании. После склейки
деталей бандажную ленту снимают. Операции бандажи-
ровки и снятия ленты выполняются почти везде вручную
и представляют собой весьма трудоемкий процесс.
Отрезку деталей на необходимую длину производят
в приспособлении с упором на циркульной пиле (рис.
8-8).
Обработку фигурной изолирующей прокладки выпол-
няют на ленточной пиле. Все заусенцы и наплывы лака
на изолирующих прокладках зачищают на шлифоваль-
ном станке. Готовые детали должны быть гладкими без
наплывов лака, монолитными, не иметь расслоений.
Сборка реек с дистанционными прокладками. Опе-
рация сборки рейки с прокладками введена для того,
чтобы заранее установить на рейки нужное число про-
кладок, чтобы в процессе намотки обмотки обмотчику
251
tie нужно было бы добавлять или убирать лишние про-
кладки. На каждую рейку устанавливаются прокладки
в таком количестве, чтобы образующиеся с помощью их
каналы в обмотке были заданных размеров, при этом
толщина прокладок, соединенных вместе по несколько
штук, должна иметь размер несколько больше указан-
ного в чертеже размера канала. Припуск на увеличение
толщины принимается в следующих размерах: +0,1 мм
при размере канала 5 мм; +0,2 мм при размере от 6 до
Рис. «-8. Циркульная пила.
10; +0,3 мм при 11—30 мм; +0,5 мм при 31 мм и выше.
При этом полагают, что в процессе дальнейшей техно-
логической обработки (сушки, прессовки) электроизоля-
ционный картон высохнет, даст усадку по толщине и
размер канала будет соответствовать расчетному, ука-
занному в чертеже.
В некоторых случаях набирают на рейку неполное
число дистанционных прокладок, чтобы не обрывалась
приклеенная верхушка рейки. При длине реек более
1000 мм набирают на рейку половину или i/3 их общего
числа; остальную часть прокладок набирают на картон-
ные полосы, с которых затем их переснимают на рейку
во время намотки обмотки. Перед набором дистанцион-
252
ных прокладок на рейку ее натирают парафином для
лучшего скольжения прокладок. Процесс набора про-
кладок на рейки производится вручную. На некоторых
заводах применяются установки, на которых измерение
всего набранного на рейки столба прокладок произво-
дится при опрессованных прокладках с давлением
4 МПа, чем обеспечивается точность измерений.
Изготовление опорных колец. Опорное кольцо (см.
рис. 2-8,в) представляет собой многослойную деталь,
Рис. 8-9. Полуавтоматические круговые дисковые ножницы.
изготовленную путем склейки кольцевых заготовок —
шайб, полушайб, сегментов.
Кольцевые заготовки вырезают из квадратных заго-
товок па круговых дисковых ножницах за два приема:
вначале вырезают наружный контур, а затем, перена-
строив ножи, в соответствии с размером внутреннего
диаметра шайбы вырезают внутренний. Вырезку шайбы
за одну установку (по наружному и внутреннему диа-
метру) производят на станке-полуавтомате, показан-
ном на рис. 8-9.
Вырезку полушайб большого диаметра (более
1500 мм) и сегментов производят на вибрационных нож-
ницах по предварительно выполненной разметке или на
253
Полуавтомате (см. рис. 9-3). Вырезанные детали тща-
тельно зачищают по наружному и внутреннему конту-
рам стеклянной наждачной бумагой, чтобы не было ост-
рых кромок, заусенцев и отделяющихся частиц.
Шайбы и полушайбы для опорных колец вырезают-
ся с припуском по наружному и внутреннему диамет-
рам в соответствии с табл. 8-4.
Таблица 8-4
Наружный диаметр, мм	60—200	201—300	301—500	501—700	701—1000	1000 и выше
Припуск, мм		+ 1	+2	+3	+ 4	+ 5	-Гб 1
Внутренний диаметр, мм	40—180	181—290	291—490	491—690	691—1000	1000 и выше
Припуск, мм		+0,5	+ 1,0	+2,5	-н	+4	4-6
Вырезанные шайбы и полушайбы лакируют бакели-
товым лаком; сушат на воздухе и на специальных столах
для сборки колец, производят сборку заготовок в пакет.
Сборку колец больших диаметров (более 1000 мм)
производят из шайб, сегментов и полушайб, при этом
первый и последний слои должны быть из полушайб
(если в чертеже нет требования изготовления детали
только из целых шайб).
Стыки сегментов должны быть в каждом слое сме-
щены не менее чем на 200 мм друг относительно друга.
Последующие слои чередуют, набирая один слой из сег-
ментов, другой — из полушайб. Зазор между стыками
не должен превышать 3 мм.
Сборку пакета производят толщиной 77—|—С, где Н —
толщина готовой изоляции, С — технологический при-
пуск на осадку при прессовании, который подбирается
по табл. 8-3.
Набранные пакеты бандажируют бумажной лентой
для предупреждения их смещения и склеивают на эта-
жерочном гидропрессе по указанной выше технологии
(см. § 8-3).
После запекания внутренние и наружные торцы ко-
лец получаются-неровными за счет некоторого несовпа-
дения отдельных шайб и наплыва лака. Поэтому на спе-
циальном фрезерном станке кольцо фрезеруют по
наружному и внутреннему контурам, как показано на
рис. 8-10.
Если по чертежу требуется дополнительная обработ-
ка (вырез или скос), производят разметку кольца цвет-
254
Рис. 8-10. Фрезерование колец.
Рис. 8-11. Рабочее место сборки клепаной изоляции.
1 — основание шаблона; 2 — деревянная подкладка; 3 — фиксатор
положения прокладок; 4 — нижний ряд прокладок; 5 — электрокар-
тонная шайба ярмовой изоляции; 6 — шпиндель радиально-свер-
лильного станка с ограничителем хода сверла; 7 — траверса свер-
лильного станка; 8 — рукоятка подачи шпинделя; 9 — рукоятка пе-
редвижения суппорта
255
ным карандашом и на ленточной пиле делают срез или
обрезают наружный контур. Наружные и внутренние
пазы фрезеруют на специальном фрезерном станке для
фрезеровки пазов. Кромки колец после окончательного
их изготовления зачищают ножом.
Изготовление ярмовой и уравнительной изоляции и
изоляции между ярмом и ярмовыми балками («мос-
тов»). Ярмовая изоляция состоит из шайб с приклепан-
ными к ней с двух сторон прокладками (см. рис. 2-10,я).
Чтобы выполнить ярмовую изоляцию с достаточной
точностью, сборку производят в специальных универ-
сальных шаблонах, установленных на вращающемся
столе-подставке радиально-сверлильного станка (рис.
8-11). Вначале укладывают в имеющиеся на шаблоне
гнезда нижний ряд прокладок, выравнивая по упору
торцы прокладок. Затем па них накладывают шайбу,
вырезанную из электроизоляционного картона толщи-
ной 2—3 мм с необходимыми вырезами (для прохода
концов обмоток), или разрезную шайбу с вынимающим-
ся сектором в зоне концов обмоток. На шайбу наклады-
вают верхний ряд прокладок, располагая их в полном
соответствии с чертежом (так как отдельные прокладки
имеют разную форму), и подравнивают их торцы по
внутреннему и наружному диаметру.
На радиально-сверлильном станке сверлят обычно
по два отверстия в каждой прокладке и скрепляют про-
кладки электрокартонными заклепками, предварительно
смазанными бакелитовым лаком. Для исключения воз-
можности получения при сверлении сквозного отверстия,
что снизит электрическую прочность изоляционной кон-
струкции, на шпиндель станка (или хвостовик сверла)
устанавливают ограничитель хода, который ограничива-
ет глубину сверления до размера, указанного в черте-
же (3—6 мм).
При сборке изоляции мощных высоковольтных транс-
форматоров, когда длина прокладки более 300 мм, ста-
вят три заклепки. С целью увеличения механической
прочности ярмовой изоляции устанавливают между шай-
бой и прокладками бакелизированные с двух сторон по-
лосы кабельной бумаги, одинаковые по размерам с
с прокладками. После сборки ярмовую изоляцию прес-
суют и склеивают на этажерочном гидропрессе, чтобы
окончательно уплотнить заклепки и запечь бакелитовый
лак, имеющийся на заклепках и бумажных прокладках.
256
Давление пресса 4 МПа, время выдержки под прессом
15—20 мин. После прессовки все прокладки прочно при-
клеиваются, и на поверхности нет больше неровностей
от заклепок. Конструкция ярмовой изоляции трансфор-
маторов класса напряжения 220—500 кВ (см. рис. 2-10,6)
выполнена таким образом, что между верхними и ниж-
ними прокладками находится не одна шайба, а несколь-
ко (до 5 шт.) Поэтому нижние прокладки приклеива-
ют к одной шайбе, верхние — к другой шайбе, а сред-
ние листы устанавливают между ними уже при сборке
трансформатора. Для обеспечения точности сборки на
изоляционном участке следует производить контрольную
сборку ярмовой изоляции.
При изготовлении трансформаторов форма ярмовой
изоляции и расположение прокладок могут быть раз-
личными. Для ее сборки изготавливают специальные
шаблоны в соответствии с формой изоляции.
Если изоляция имеет два ряда прокладок с разными
числами их в ряду, то сборка такой изоляции произво-
дится с помощью универсального шаблона с вращаю-
щейся рамкой. Один ряд прокладок укладывается в
гнезде шаблона, другой ряд укладывается с помощью
рамки.
Уравнительная изоляция из электроизоляционного
картона образуется пластинами, к которым с двух сто-
• рон приклепаны прокладки не одинаковой толщины
(нижние прокладки имеют большую толщину). Пласти-
ны имеют форму сегмента и «подковы»; наружное очер-
тание пластин — по дуге окружности несколько больше-
го диаметра, чем наружный диаметр обмотки ВН. Так
как ширина и расположение прокладок уравнительной
изоляции одинаковы с ярмовой, сборку производят в
одних и тех же приспособлениях. Технология изготовле-
ния уравнительной изоляции совершенно такая же, как
и ярмовой.
Изоляция между ярмом и ярмовыми балками («мос-
ты») выполняется также клепаной. Конструкция их вид-
на на рис. 2-10,6. Прокладки могут быть деревянными
(трансформаторы I—III габаритов) и из электроизоля-
ционного картона и расположены с одной или с двух
сторон пластины. Деревянные планки и картонные поло-
сы укладывают в ячейки приспособления. На радиаль-
но-сверлильном станке сверлят в каждой планке по два
отверстия и склепывают деревянные планки и электро-
17—768	.	?57
картонные прокладки электрокартонными заклепками,
смазанными бакелитовым лаком. Опрессовывают изоля-
цию на гидравлическом прессе и зачищают выступаю-
щие части заклепок на шлифовальном станке. Дальней-
шая обработка этой изоляции аналогична технологий
для ярмовой и уравнительной изоляции.
Значительно упрощается технология изготовления
ярмовой и уравнительной изоляции при приклейке про-
кладок (а не приклепке) изоляционным клеем КМЦ
Рис. 8-12. Стенд для сборки ярмовой и уравнительной изоляции кон-
струкции ТЭЗ.
1 — верхняя плита; 2 — изоляция; 3 — защитный кожух; 4 — регулировочные
гайки; 5 — стяжной откидной болт; 6 — сборочный стол; 7 — пневмокамера;
3 — пневмоарматура; 9 — опорная плита.
воздушной сушки. Такая технология и оснащение в на-
стоящее время освоены на Тольяттинском электротехни-
ческом заводе.
Процесс сборки изоляции по данной технологии такой
же, как и описанный выше. Отличительными особенно-
стями являются ликвидация операций сверления отвер-
стий под заклепки и установка самих заклепок, а так-
же трудоемких операций по транспортировке собранной
изоляции к этажерочному прессу и опрессовке и запеч-
ке ее на прессе. Соединение прокладок с шайбами (и
сегментами) осуществляется путем нанесения на сопри-
касающиеся с шайбами поверхности прокладок слоя
клея КМЦ с помощью кисточки непосредственно на сбо-
258
рочйом столе. Здесь же собранная изоляция опрессовы-
вается резиновой пневмокамерой (давление 0,2—
0,5 МПа) и выдерживается в опрессованном состоянии
20—25 мин( рис. 8-12).
Пока по данной технологии изготавливается ярмовая
и уравнительная изоляция для трансформаторов на
классы напряжения до ПО кВ и ведутся работы по рас-
пространению этой технологии на трансформаторы бо-
лее высокого класса напряжения.
Изготовление сборных {«мягких») угловых шайб.
Угловые шайбы входят в активную часть трансформато-
ров. По конструкции они различны. Как видно из рис.
2-10,з, различают прямую и обратную угловые шайбы,
фасонную («венок»), воротниковую, специальные угло-
вые шайбы и пр. Рассмотрим изготовление наиболее
часто применяющихся сборных «мягких» прямых и об-
ратных угловых шайб. Угловая шайба состоит из ци-
линдрической части высотой 150 мм и отворота с шири-
ной, равной радиальному размеру обмотки. Толщина
шайбы обычно 8 мм.
Шайбу собирают из отдельных заготовок. Отмотав
и отрезав от рулона заготовку электроизоляционного
картона толщиной 0,5 мм, режут ее на рычажных нож-
ницах по упору на полосы, ширина которых равна высо-
те цилиндрической части шайбы плюс ширина отворота
и технологический припуск 30—50 мм. Допуск на непа-
раллельность реза до 3 мм. Нарезанные полосы собира-
ют в пакет, размечают цветным карандашом и надреза-
ют на ленточной пиле на глубину, равную ширине от-
ворота.
Собирают угловую шайбу на универсальном приспо-
соблении, как показано на рис. 8-13. Установив наруж-
ный диаметр приспособления в соответствии с внутрен-
ним диаметром шайбы, наматывают двойную полосу
первого слоя, временно закрепляя ее двумя-тремя обо-
ротами киперной ленты по цилиндрической части при-
способления. Затем наматывают полосу второго слоя,
располагая места разрезов так, чтобы они были посере-
дине двух смежных разрезов первого слоя. Остальные
слои накладывают таким же образом.
При сборке угловой шайбы слои наращивают встык.
Расстояние между стыками должно быть не менее 1,5—
2 шага заготовки. При совпадении разрезов на заготов-
ках первого и второго слоев заготовку второго слоя от-
17*
259
резают ножом и передвигают на пслшага. Намотав все
слои на цилиндрическую часть угловой шайбы, по на-
ружному диаметру накладывают и закрепляют банда-
жом временную полосу из электроизоляционного карто-
на толщиной 2—2,5 мм по высоте приспособления и на-
девают нижнюю элекгрокартонную шайбу. С помощью
деревянного молотка (киянки) надрезанные края полос
отгибают под углом 90° и на них кладут верхнюю элек-
трокартонную шайбу. Для скрепления всех элементов
шайбы просверливают дрелью четыре — шесть отверстий
Рис. 8-13. Сборка «мягкой» угловой шайбы (прямой).
1 — универсальное приспособление; 2 — заготовки электроизоляционного
картона; 3 — вспомогательные шайбы; 4— дрель; 5 — связка отворота
шайбы.
в отбортованной части и связывают шнуром. Приспособ-
ление переворачивают и угловую шайбу снимают легким
постукиванием деревянного молотка. Временный бандаж
и временную электрокартонную полосу снимают с угло-
вой шайбы и цилиндрическую часть шайбы прошивают
так же, как и отворот. На ленточной пиле обрезают вы-
ступающие за шайбу лепестки и зачищают ножом и на-
ждачной бумагой от заусенцев.
Сборка обратной угловой шайбы аналогична прямой.
При этом отгибание лепестков производится в обратную
сторону, а так как развертка заготовок по ширине
260
рассчитана так, что при отгибании лепестки не выходят
за изолирующие шайбы, то обрезка на ленточной пиле
не требуется.
Изготовление «жестких» угловых шайб. В настоящее
время резко возросла потребность в трансформаторах
большой мощности. Создание таких трансформаторов
сдерживается предельными габаритами и массами, огра-
ниченными возможностями их транспортировки. Одним
из условий уменьшения габаритов и массы трансформа-
тора является уменьшение изоляционных промежутков,
которые можно обеспечить за счет создания надежно
фиксированных минимальных масляных каналов. Раз-
мер такого канала в большой степени зависит от угло-
вого изоляционного барьера — угловой шайбы, охваты-
вающей край обмотки, где напряженность электрическо-
го поля наибольшая. Чем ближе форма угловой шайбы
совпадает с эквипотенциальной кривой электрического
поля в углу обмотки, тем больше ее электрическая проч-
ность, а следовательно, можно допустить меньший изо-
ляционный промежуток между обмоткой и шайбой. Это
объясняется тем, что электрическая прочность электро-
изоляционного картона нормально поверхности значи-
тельно превышает электрическую прочность вдоль по-
верхности, а при приближении формы шайбы к экви-
потенциальной кривой уменьшается составляющая
вектора электрического поля, направленная вдоль по-
верхности. Однако сборные «мягкие» угловые шайбы,
полученные из нескольких слоев тонкого электроизоля-
ционного картона, с отбортовкой из надрезанных лепест-
ков, изготовление которых было описано выше, не обла-
дают строгой геометрической формой. Радиус перехода
поверхности цилиндрической части в плоскую у них мал
и не постоянен, поэтому такие шайбы не могут быть
поставлены в самых напряженных местах электрическо-
го поля обмотки, например у ее края. В связи с наличи-
ем надрезов в отбортованной части шайбы ее электриче-
ская прочность примерно в 2 раза ниже, чем цельного
электроизоляционного картона такой же толщины. Это
обстоятельство также приводит к увеличению масляного
промежутка между радиальными барьерами обмотки,
так как цилиндрическая часть угловых шайб устанавли-
вается именно в эти промежутки. Кроме того, в процес-
се эксплуатации трансформатора набранная из отдель-
ных полос шайба «разбухает» в масле, затрудняя цир-
261
куляцию последнего между барьерами, а это приводит
к перегреву обмоток и снижению надежности трансфор-
маторов. В связи с указанными недостатками «мягких»
угловых шайб их стремятся заменить «жесткими», имею-
щими стабильные геометрические размеры. Известны три
метода получения «жестких» шайб или других фасонных
деталей: метод литья, метод формирования и метод
прессования.
Метод литья. Впервые в Советском Союзе были раз-
работаны технологический процесс и комплекс оборудо-
вания и оснащения изготовления угловых шайб методом
литья на Запорожском трансформаторном заводе [23].
В качестве сырья используются отходы электроизоляци-
онного картона, из которых приготавливается специаль-
ная бумажная масса.
Важными факторами являются степень и характер
помола волокна. Режим получения бумажной массы
в ролле рассчитывается только на «расчесывание» во-
локон без рубки их.
Отходы электроизоляционного картона в необходи-
мом количестве (выбранном из расчета получения в рол-
ле концентрации 5%) размачиваются в специальном ба-
ке в течение 8—ГО ч, после чего куски картона загру-
жают в ролл (при поднятом барабане) небольшими
партиями при постепенном заполнении ролла водой. Со-
став массы в ролле может быть различным.
Для придания деталям, полученным методом литья
из бумажной массы, механической прочности вводят в
массу пульвербркелит в виде эмульсии непосредственно
перед началом размалывания. Процесс размола длится
4—4,5 ч. Дальнейшее размалывание массы ухудшает ее
литейные свойства, кроме того, масса быстро забивает
сетчатые пуансон и матрицу.
Размалывающий барабан ролла поднимается, откры-
вается спускной клапан и масса спускается в бак. Остат-
ки массы смываются водой. В баке разбавляют массу
водой так, чтобы ее концентрация была 2% (это опти-
мальная концентрация для литья угловых шайб, уста-
новленная опытным путем), и, перемешав массу с по-
мощью сжатого воздуха, приступают к формовке угло-
вых шайб.
Изготовление угловых шайб производится в рабочей
ванне, куда из бака масса перекачивается с помощью
насоса. В рабочей ванне масса разбавляется водой до
262
концентрации 0,6—1%, так как эта концентрация явля-
ется оптимальной для литья угловых шайб.
Устанавливают на подъемнике рабочей ванны форму
заданного размера, подключив предварительно к ней
вакуум-провод. Перемешав массу сжатым воздухом,
включают вакуумный насос и опускают подъемник с
формой в массу. Выдерживают форму в ванне в течение
Рис. 8-14. Схема формования и опрессовки угловой шайбы.
а — формование прямой угловой шайбы; б — схема прессовки на гидропрессе;
1 — рабочая ванна с массой; 2 — шайба; 3 сетчатая форма с вакуум-приво-
дом; 4 — резиновый пуансон.
времени, необходимого для насасывания заданной тол-
щины шайбы при данной концентрации. Формование
шайб производится при остаточном давлении 6,5—
13,3 кПа (рис. 8-14)
Закончив формование, медленно поднимают подъ-
емник с формой из рабочей ванны, продолжая вакууми-
ровать форму. С помощью грузоподъемного механизма
снимают форму с подъемника ванны и приступают к
уплотнению и сушке шайбы.
Индивидуальные и мелкосерийные шайбы изготавли-
ваются разрезными. Их формуют на форме большего
(чем требуется) диаметра, а затем отформованную и
263
обкатанную форму разрезают и снимают с формы и су-
шат. Угловую шайбу уплотняют на форме либо с по-
мощью приспособления для обжатия шайб, либо резино-
вым пуансоном (рис. 8-14,6).
Так как полученная шайба имеет большую влажность
(до 55%), ее сушат в вакуум-сушильной печи на раз-
движной оправке. В зависимости от конструкции формы
сушку производят по-разному.
Рис. 8-15. Сушка разрезанной угловой шайбы.
/ — плита; 2 — шайба; 3 — разжимная оправка; 4, 5 — прижим-
ный диск и струбцина.
Серийные шайбы, каждый размер которых формуют
на отдельной форме, сняв с формы, кладут на плиту, за-
тем цилиндрическую часть шайбы надевают на разжим-
ную оправку (размер которой установлен по внутренне-
му диаметру шайбы) и загружают в вакуумную сушиль-
ную печь. Плавно поднимают температуру с 60 до j 20 'С,
производят сушку в течение 10 ч.
§64
Разрезанную шайбу устанавливают на плите приспо-
собления для сушки (рис. 8-15). Влажную угловую шай-
бу соединяют внахлест на разжимной оправке, установ-
ленной-на требуемый диаметр, и закрепляют бандажом,
после чего на плоскую часть угловой шайбы устанавли-
вают прижимный диск, стягивают струбцинами и загру-
жают в печь. После сушки выгружают оправку из печи
и снимают с нее шайбу.
Новая технология производства литых изоляционных
деталей позволит получить детали самых сложных форм,
так необходимых в трансформаторостроении. В настоя-
щее время освоено производство крупносерийных дета-
лей — угловых шайб под шпильки магнитопровода
размерами: наружный диаметр 80 мм, внутренний диа-
метр 35 мм, высота цилиндрической части 11 мм. По-
требность четырех типоразмеров таких угловых шайб
составляет до 3000 шт. в месяц. Исходя из малой но-
менклатуры и большого числа шайб одного размера на
ЗТЗ была спроектирована и изготовлена установка для
получения изоляционных деталей на базе имеющейся
литьевой машины (рис. 8-16).
Принцип работы литьевой машины заключается в
следующем.
В нижней части цилиндра установлена сетчатая мат-
рица 13 с направляющим штоком 11 (для формования
внутреннего отверстия шайбы) и цилиндром, на штоке
которого закреплен сетчатый пуансон 12. Пуансон и мат-
рица соединены с вакуум-проводом. В люк литьевого
цилиндра заливается определенное количество бумаж-
ной массы. Включается вакуумный насос, в результате
чего волокна, имеющиеся в массе, оседают на матрице
и цилиндрической сетчатой части штока. Вода проходит
через сетку в вакуум-провод и затем в канализацию
(или в бак оборотной воды). Опускаясь, пуансон 12
опрессовывает (уплотняет) массу и формует цилинд-
рическую часть шайбы — буртик. Опрессованная шайба
сжимается пуансоном, к которому перед его подъемом
подключается вакуум. Съем шайбы с пуансона произво-
дится сжатым воздухом. На ЗТЗ изготовлена четырех-
цилиндровая литьевая машина для таких шайб.
Отформованная шайба имеет влажность 55%, по-
этому ее необходимо высушить. Сушка шайб произво-
дится на воздухе в течение 24 ч, после чего шайбы
опрессовываются в предварительно нагретой до 140°С
пресс-форме на прессе с выдержкой 1—2 мин.
265
266
Сравнение показывает, что шайбы полностью от-
вечают техническим требованиям: их геометрические
размеры соответствуют чертежным; при затяжке шайб
исключено какое-либо нарушение целостности; шайбы
выдерживают давление на сжатие 24 МПа, выдержива-
ют напряжение 2 кВ в течение 1 мин.
Метод формования из картонной массы. Француз-
ская фирма «Вазьен-Паскаль», производящая электро-
изоляционный картон, освоила выпуск «жестких» изо-
ляционных деталей сложной формы из картонной массы
методом формования. Технологический процесс фир-
мой не раскрывается, но в общих чертах он выглядит
следующим образом [51].
Специальная свежая картонная масса, условно на-
званная «крафт» и «крафборт», вручную накладывается
на шаблон, выполненный в виде угловой шайбы, по ко-
торому формуется деталь. Шаблоны деревянные. Затем
на отформованную деталь с шаблоном надевают специ-
альный резиновый мешок, из-под которого откачивается
воздух. Благодаря этому производится опрессовка дета-
ли с одновременным удалением влаги. После опрессовки
отформованная деталь надевается на алюминиевый шаб-
лон, имеющий точные окончательные размеры готовой
детали, и производится сушка. Отформованные детали
после сушки требуют внешней отделки (фрезеруются по
кромкам, зачищаются шлифовальным кругом). Детали
имеют высокую электрическую прочность — напряжение
пробоя при толщине детали 5 мм составляет не менее
60 кВ. На рис. 8-17 показаны различные формы изоля-
ционных деталей, полученных методом формования.
Угловые и воротниковые шайбы изготавливаются
различных размеров, вплоть до диаметра 2200 мм.
Шайбы, как правило, изготавливаются разрезные с од-
ним стыком внахлест.
Кромки стыка сфрезерованы под углом для возмож-
ности получения толщины шайбы в месте стыка, одина-
ковой с толщиной в неразрезанной части. Иногда по
требованию заказчиков выпускают цельноформованные
шайбы, но обычно это детали небольших размеров.
Рис. 8-16. Формовка угловых шайб магнитопровода на литьевой ма-
шине.
/—кран для отвода воды и связи с атмосферой; 2 — кран подвода вакуума;
3 — шток матриц; 4 — цилиндр рабочий; 5 — шланг; 6 — корпус; 7 — трубопро-
вод гидросистемы; 8 —? шток пуансона; 9 — поршень; 10 — люк для заливки
массы; // — направляющий шток; /2 — пуансон; 13— матрица; 14 — золотник.
267
Угловые и воротниковые шайбы сложной формы с
выходом для концов обмоток изготовляются с двумя
стыками, т. е. участок фасонной формы изготавливается
отдельно и стыкуется с шайбой внахлест с фрезеровкой
стыков под углом.
Кроме угловых шайб, фирма изготавливает таким
методом разрезные и цельные изоляционные цилиндры,
трубки и другие детали.
Рис. 8-17. Изоляционные детали, полученные методом формования.
а — прямая угловая шайба с выводом для конца обмотки; б — обратная угло-
вая шайба с выводом для конца обмотки; в — крестовина; г — втулка.
Аналогичным методом изготавливает фасонные изо-
ляционные детали швейцарская фирма «Вайдман».
Технология получения изоляционных деталей, приме-
ненная фирмами «Вазьен-Паскаль» и «Вайдман», может
быть осуществлена только на предприятиях, выпускаю-
щих электроизоляционный картон, так как в качестве
исходного материала используется сырая картонная
масса.
Транспортировка таких деталей потребителю из-за
больших размеров, сравнительно малой прочности и
гигроскопичности электроизоляционного картона приво-
дит к большим трудностям. Метод формовки деталей
из картонной массы мало механизирован и трудоемок.
Указанные недостатки заставляют искать другие пути
и методы получения изоляционных деталей сложной
формы.
Метод прессования. Одним из наиболее перспектив-
ных, поддающимся полной механизации и достаточно
производительным можно считать метод получения угло-
вых шайб или других фасонных деталей из листовых
(полосовых) заготовок электроизоляционного картона
путем прессования в специальных формообразующих
268
штампах [52]. Этот принципиально новый метод разра-
ботан во Всесоюзном институте трансформаторострое-
ния. Метод прессования основан на способности элек-
троизоляционного картона к пластической деформации.
Хотя вопросы пластической деформации картона еще
требуют своего изучения, однако на некоторые конкрет-
ные вопросы можно ответить, исходя из условий макси-
мально допустимых предельных значений относительного
Рис. 8-18. Схема осевой отбор-
товки угловых шайб методом
прессования.
а — внутренней для получения пря-
мых угловых шайб; б — наружной
для получения обратных угловых
шайб.
удлинения (или сжатия) картона при прессовании. Из
проведенных исследований установлено, что для элек-
троизоляционного картона марки А, из которого в ос-
новном изготавливаются угловые шайбы, максимальное
предельное относительное удлинение достигает при
увлажнении картона 12—14% и составляет 8=0,1, или
10%. Исходя из этого, можно определить геометриче-
ские параметры деталей, которые можно получить из
электроизоляционного картона методом прессования.
Фасонные детали типа угловых шайб методом прессо-
вания получают двумя способами: осевой и радиальной
отбортовкой. Осевая отбортовка — это способ, при кото-
ром в процессе прессования отбортовывается бурт в на-
правлении оси шайбы. Радиальная отбортовка — это спо-
соб, при котором в процессе прессования отбортовывает-
ся бурт в радиальном направлении шайбы. Этими двумя
способами можно получить как прямые, так и обрат-
ные угловые шайбы.
а)	Осевая отбортовка характеризуется тем, что с по-
мощью пуансона (или матрицы) часть плоской поверх-
ности заготовки отбортовывается в цилиндрическую
(рис. 8-18). Различают две разновидности осевой от-
бортовки — внутреннюю и внешнюю. Прямые угловые
шайбы получают внутренней осевой отбортовкой, когда
269
отбортовывается бурт по внутреннему диаметру
(рис. 8-18,а). Обратные угловые шайбы получают внеш-
ней осевой отбортовкой, когда отбортовывается бурт по
наружному диаметру (рис. 8-18,6).
Процесс осевой отбортовки соответствует процессу
гибки, но в значительно более сложных условиях, с на-
личием растягивающе-сжимающей зоны в осевом, ра-
диальном и тангенциальном направлениях.
Заготовкой для получения прямой угловой шайбы
способом внутренней осевой отбортовки является пло-
ская кольцевая заготовка с наружным диаметром D3 и
внутренним d, определяемым аналитическим путем
исходя из предельно допускаемого относительного удли-
нения 8.
При отбортовке волокна, лежащие по периметру от-
верстия d, растягиваясь, переходят на периметр, обра-
зуемый буртом шайбы по диаметру Z)2- Таким образом,
___ AZ __ P2 — d
Zo d
(8-24)
Отсюда
Весьма важно для определения геометрических раз-
меров шайбы установить зависимость между высотой
шайбы с и ее внутренним диаметром Z)B- Эту зависи-
мость можно установить с достаточной степенью точ-
ности по формуле
(2с — 0,86г);
(8-25)

(8-26)
Как видим, высота шайбы с зависит не только от
предельно допустимого относительного растяжения 8
для данной марки электроизоляционного картона, из ко-
торого изготавливается шайба, но и от геометрических
параметров шайбы DB и г, которые принимаются кон-
структивно, но не меньше допустимых значений.
Если принять предельно допустимое относительное
растяжение е=0,1, то
c=0,045DB+0,43r;
z* mhh==4,5/i.
270
Заготовкой для получения обратной угловой шайбы
способом наружной осевой отбортовки служит плоская
кольцевая заготовка с внутренним диаметром d, рав-
ным внутреннему диаметру шайбы Рв, и наружным диа-
метром Z)3, определяемым аналитическим путем исходя
из предельно допустимого относительного сжатия ф. При
отбортовке волокна, лежащие по периметру заготовки
шайбы /)3, сжимаясь, переходят на периметр, образуе-
мый буртом шайбы по 0 D2.
Таким образом,
ф __ ^3	^2 __ ^3	(^Н	(8-27)
^3	^3	9
откуда
3
Связь между высотой шайбы с и наружным диамет-
ром Вн можно установить по формуле
Du =	(2с — 0,86г);	(8-28)
g=2(i-4rP"+°’43r-	(8’29)
Как видим, высота шайбы с зависит не только от
предельно допустимого относительного сжатия ф для
данной марки электроизоляционного картона, из кото-
рого изготавливается шайба, но и от геометрических
параметров шайбы DH и г, которые выбираются кон-
структивно.
Если принять ф=0,1, то
c=0,055Z)H—|— 0,43 г.
б)	Радиальная отбортовка характеризуется тем, что
полосовая заготовка с помощью пуансона и матрицы
постепенно изгибается по заданному радиусу с одно-
временным отгибом полки шайбы в радиальном на-
правлении (рис. 8-19). Радиальная отбортовка, так же
как и осевая, может быть внутренняя и наружная.
Прямые угловые шайбы получают путем наружной
радиальной отбортовки, когда отбортовывается бурт
в сторону наружного диаметра шайбы (рис. 8-19,а).
Обратные угловые шайбы получают путем внутрен-
ней радиальной отбортовки, когда отбортовывается бурт
в сторону внутреннего диаметра шайбы (рис. 8-19,в).
При прессовании угловых шайб способом радиаль-
ной отбортовки из-за несовпадения направления силы
271
$B ь
Рис. 8-19. Схема радиальной отбортовки угловых шайб методом
прессования из плоской заготовки.
а — наружной для прямой угловой шайбы; б — наружной для спаренной пря-
мой угловой шайбы; в — внутренней для обратной угловой шайбы; г — внут-
ренней для спаренной обратной угловой шайбы.
прессования с осью симметрии поперечного сечения воз-
никают значительные скручивающие усилия, вызываю-
щие искажения формы детали. Поэтому целесообразно
этим способом прессовать так называемые «спаренные
шайбы», т. е. шайбы со швеллерообразным поперечным
сечением (рис. 8-19,6 и г), из которых затем путем ме-
ханической разрезки получают две угловые шайбы. При
прессовании спаренной шайбы усилие прессования на-
правлено по оси симметрии поперечного сечения, бла-
годаря чему исключается скручивание заготовки. Кроме
того, это позволяет увеличить производительность тру-
да, так как одновременно прессуются две шайбы. Заго-
товкой для получения угловой шайбы способом ради-
альной отбортовки является плоская прямоугольная
заготовка, по ширине равная периметру срединной ли-
нии поперечного сечения спаренной шайбы. При прида-
нии плоской полосовой заготовке формы прямой угло-
вой шайбы происходит сложное формоизменение с из-
гибом заготовки по радиусу и образованием полок
шайбы Ь.
Связь с геометрическими параметрами шайбы /?н,
/?в и b можно установить путем введения коэффициента
отбортовки k:
h___	__ Яв
Ян ~ Яв+ь •	(8-30)
Решая полученное выражение относительно 7?в и Ь,
имеем:
(8-зч
6 =	(8-32)
272
Как видим, при заданном коэффициенте отбортовки
k высота полки b прямо пропорциональна /?в.
Предельное значение коэффициента k зависит от
условий, наружной радиальной отбортовки спаренной
угловой шайбы, т. е. прессовке непосредственно из пло-
ской заготовки или из заготовки швеллерообразного
сечения.
Схема получения спаренной прямой угловой шайбы
из плоской заготовки способом наружной радиальной
отбортовки приведена на рис. 8-19,6. При этом способе
прессования крайние волокна заготовки с периметра, ха-
рактеризующегося внутренним радиусом /?в, растяги-
ваясь, переходят на периметр, характеризующийся на-
ружным радиусом /?н. Предельный коэффициент отбор-
товки \k в этих условиях может быть определен исходя
из максимально допустимого относительного удлинения
волокон шайбы для данной марки электроизоляционно-
го картона
e==J?Hr^_=_§L — l =	(8-33)
/\в	/\в	/г
Отсюда
/г=1 / (1—|-е).	(8-34)
Подставляя в уравнения (8-31) и (8-32) значение k
из уравнения (8-34), получаем:
=	(8-35)
С.
6=е7?в.	(8-36)
Зная предельно допустимое значение е, можно найти
предельно допустимый размер полки при заданном ^в
и наоборот. Для электроизоляционного картона марки
А можно принять е^0,1. Тогда
&^0,91;	и &^0,1/?в.
Из приведенного видно, что -в реальных условиях ко-
эффициент k не может быть меньше 0,91.
Высота бурта шайбы с при данном методе прессо-
вания не регламентируется и принимается конструктив-
но исходя из предельно возможных размеров штампов.
Схема получения спаренной обратной угловой шай-
бы из плоской заготовки способом внутренней радиаль-
ной отбортовки приведена на рис. 8-19,в. Как видим,
при этом способе прессования крайние волокна заготов-
ки с периметра, характеризующегося наружным радиу-
сом 7?н, сжимаясь, переходят на периметр, характери-
18—768	273
Зующийся внутренним радиусом /?в. 1‘редельный коэф-
фициент отбортовки k в этих условиях может быть
определен исходя из максимально допустимого относи-
тельного сжатия крайних волокон шайбы для данной
марки электроизоляционного картона:
ф =	~	= 1 — k.	(8-37)
Отсюда
£=1—ф.	(8-38)
Подставляя значение k из уравнения (8-38) в урав-
нение (8-31) и (8-32), получаем:
КВ = -^Ь-,	(8-39)
Ь=-пгф-^в-	(8-4°)
Исходя из условий практики для электроизоляцион-
ного картона марки А, можно принять:
ф=0, 1,
тогда
£>0,9;	6^0,1 LRB.
Рис. 8-20. Схема радиальной отбортовки спаренных угловых шайб
методом прессования из швеллерообразной заготовки.
а — наружной для получения прямых угловых шайб; б — внутренней для по-
лучения обратных угловых шайб.
Сравнивая эти значения со значениями, полученными
аналогичным способом для прямых угловых шайб, мож-
но видеть при 8=ф, что путем сжатия волокон при
прессовании можно получить несколько увеличенные
геометрические параметры угловых шайб, чем путем
растяжения волокон. Высота бурта шайбы с, как и при
получении прямых угловых шайб, не регламентируется
и выбирается исходя из предельно возможных размеров
штампов.
Схема получения спаренной прямой угловой шайбы
из заготовки швеллерообразного сечения способом на-
ружной радиальной отбортовки приведена на рис.
8-20,а.
274
В процессе прессования заготовка изгибается по ра-
диусу /?в. При этом волокна, находящиеся выше оси
нейтрального напряжения, растягиваются, а лежащие
ниже сжимаются.
Ось нейтрального напряжения лежит на расстоя-
нии х от внутренних волокон шайбы. Относительное
удлинение крайних волокон можно определить по фор-
муле
(8-41)
Решая уравнение (8-41) относительно /?в
чаем:
Ь — х(1 -4-е)
<&=87?в+х(1+е).
Это же значение можно получить исходя
тельного сжатия внутренних волокон
th	_ &
Яв + х	Кв+* ’
откуда
Подставляя полученное значение J?B в
(8-30), имеем:
Ь —х(1 + е)
(1 + 00-х) ’
или
____ X (1 — Ф)
х (1 — Ф) + ЬФ •
и &, полу-
(8-42)
(8-43)
из относи-
(8-44)
(8-45)
уравнение
(8-46)
(8-47)
Как видно, коэффициент отбортовки k при данном
способе прессования зависит не только от относительно-
го удлинения е или сжатия ф, но и от высоты полки b
шайбы и расстояния до нейтральной оси напряжений х.
Сравнивая уравнение (8-43) с уравнением (8-36), мож-
но видеть, что при одном и том же внутреннем радиусе
размер полки Ъ по данному способу можно получить
больше на х(1 + е). Расстояние х зависит от геометри-
ческих размеров поперечного сечения и от соотношения
относительного удлинения 8 и относительного сжатия ф.
Можно записать:
х=ту,
18*
(8-48)
275
где т — коэффициент, учитывающий соотношение 8
и Ф; У — расстояние от внутренних волокон до оси, про-
ходящей через центр тяжести сечения.
Расстояние у определяется из уравнения статическо-
го момента сечения:
у—^--	(8-49)
Для практических расчетов коэффициент т можно
принять равным единице, тогда
x=V-
Размер х=у для прямой угловой шайбы может быть
в пределах (см. рис. 8-20,а)
0=<л/^£/2.
Так как в реальных шайбах у<Ь/2, то, следователь-
но, относительное растяжение 8 крайних наружных во-
локон будет больше, чем относительное сжатие ф вну-
тренних волокон, поэтому определяющим в данном слу-
чае является предельное относительное удлинение. Диа-
пазон изменения коэффициента отбортовки k можно
определить, подставляя предельное значение х=у и 8
в формулу (8-46).
При х=0 и 8=0,1 имеем £==-Д——0,91.
1 -j- £
При х=Ь/2 и 8=0,1 получим Л=(1—8)/(1 + е) =
=0,82.
Таким образом, при радиальной наружной отбортов-
ке коэффициент отбортовки не может быть меньше
£=0,82.
Схема получения спаренной обратной угловой шайбы
из заготовки швеллерообразного сечения способом
внутренней радиальной отбортовки приведена на
рис. 8-20,6. Формулы (8-41) — (8-48), выведенные для
условий получения прямых угловых шайб, справедливы
и для получения обратных угловых шайб, однако зна-
чение y=^Fiyit^Fi иное.
Из рис. 8-20,6 видно, что размер х=у для обратной
угловой шайбы может быть в пределах bj2^y^b. Сле-
довательно, относительное сжатие внутренних волокон
шайбы всегда больше, чем относительное растяжение
наружных волокон, поэтому определяющим в данном
случае будет предельно относительное сжатие ф.
Диапазон изменения коэффициента отбортов-
ки k можно определить, подставляя предельные зна-
чения х=у в (8-47). При х—Ь/2 и ф=0,1 имеем
276
k—(i—ip) I (1-рф) — 0,82. При x=b и <ф=0,1 получаем
k=l—1|-=0/).
Таким образом, при внутренней радиальной отбор-
товке коэффициент отбортовки k не может быть мень-
ше ^=0,82.
Наиболее эффективным с точки зрения использова-
ния исходного электроизоляционного картона и стои-
мости технологического оборудования и оснастки являет-
ся способ радиальной отбортовки.
Рис. 8 21. Прессовая установка для получения спаренных
угловых шайб 'Методом прессования.
1 — подвижная каретка; 2 — нагреватели; 3 — пуансон; 4 — матрица;
5 — спаренная угловая шайба.
Способ осевой отбортовки следует применять толь-
ко при условии невозможности получения требуемой
высоты полки угловой шайбы методом радиальной от-
бортовки.
Всесоюзным институтом трансформ аторостроения
разработана и изготовлена промышленная прессовая
установка (рис. 8-21) для изготовления спаренных пря-
мых и обратных шайб из полосового электроизоляцион-
ного картона методом радиальной отбортовки. Установ-
ка состоит из гидравлического горизонтального пресса,
сменных штампов, гидрооборудования и системы автома-
тики . Формообразующая поверхность пуансона и ма-
трицы определяется кривизной и геометрией поперечно-
277
го сечения спаренной шайбы и имеет две зоны: прямо-
линейную и криволинейную.
В прямолинейной зоне плоская заготовка электро-
изоляционного картона формуется в швеллерообразную,
а в криволинейной — уже швеллерообразная заготовка
формуется в спаренную угловую шайбу. Благодаря это-
му, как это было уже отмечено выше, можно обеспечить
более низкий коэффициент отбортовки, т. е. полу-
чить увеличенные размеры отбортованной полки
шайбы.
В процессе прессования заготовка электроизоляцион-
ного картона подвергается сложному изгибу в продоль-
ном и поперечном направлениях. Если относительное
удлинение или сжатие волокон картона при прессова-
нии достигнет предельно допустимых для этой марки
картона при данных условиях, то шайба либо порвется,
либо будет иметь недопустимые складки — гофры. Если
шайбы, полученные в процессе прессования, имеют по-
вышенную остаточную влажность, то их геометрические
размеры изменяются со временем при изменении влаж-
ности. Поэтому в процессе прессования шайбы подсу-
шивают до остаточной влажности 6—7%, при которой
геометрические размеры удерживаются значительное
время. Подсушка шайб осуществляется за счет нагрева
штампа до 90—100°С в удлиненной его криволинейной
зоне.
Полученная спаренная угловая шайба на вибрацион-
ных ножницах разрезается посредине на две равные
угловые шайбы. В зоне нахлеста торцы шайбы среза-
ются на скос, с перекрытием 100—150 мм. Скос можно
получить предварительно в заготовке.
Изготовление фасонных единичных деталей. П-об-
разные прокладки (см. рис. 2-8,а) изготовляют анало-
гично многослойным прокладкам. Набирают и склеива-
ют пакет из полос, длина которых равна выпрямленной
длине прокладки. После этого размечают прокладку и
на дисковой пиле производят в нужных местах надрезы.
Затем стамеской скалывают по слою избыточную тол-
щину в средней части, оставляя только одну нижнюю
полоску электроизоляционного картона, и сгибают по
чертежу. При этом способе изготовления, набирая па-
кет из полос, следует следить, чтобы нижняя (не надре-
занная) полоса электроизоляционного картона имела
заданную толщину.
278
Фигурную изолирующую прокладку (см. рис. 2-8,а)
вырезают по разметке на ленточной пиле из заготовки
требуемой толщины.
Коробочки различных размеров для изолировки
транспозиции (см. рис. 2-9,6) изготавливаются из роль-
ного электроизоляционного картона толщиной 0,5 мм.
Порезав на гильотинных ножницах заготовки — полосы
Рис. 8-22. Вальцы для формовки коробочек.
1 — станина; 2 — электродвигатель; 3 — редуктор; 4, 5 — шестерни; 6 — прием-
ный стол; 7 — плита; 8 — верхний формующий вал; 9 — нижний формующий
вал; 10 — верхний эвакуирующий вал; // — нижний эвакуирующий вал.
ЮООхА, где А — ширина заготовки, задается равной
ширине обмоточного провода с изоляцией плюс две вы-
соты бортика, равные обычно 3 мм, обрезают их концы.
Протягивая заготовки через валки формовочного при-
способления, получают отбортованную с двух сторон
коробочку в виде длинной полосы. Собрав пучок полос,
его режут на отдельные детали-коробочки на ленточной
пиле.
279
На некоторых заводах коробочку формуют роликами
из заготовки — непрерывной полосы заданной ширины
(рис. 8-22).
Изоляция, показанная на рис. 2-10,е, похожа на
ярмовую. Ее изготавливают следующим образом.
Фигурные листы вырезают на вибрационных нож-
ницах по разметке; изготовление П-образной прокладки
описано выше. На изоляционном участке комплектуют
все листы изоляции и связывают их хлопчатобумажной
лентой. Прокладки укладывают в ящик с сопроводитель-
ным ярлыком, на котором указывают номер позиции,
номер сборочного чертежа и число прокладок. Установ-
ку прокладок производят при сборке активной части.
Каждую прокладку сгибают посредине и надевают на
листы изоляции, располагая их равномерно по окруж-
ности таким образом, чтобы они совпадали с проклад-
ками ярмовой и уравнительной изоляции.
Щиты состоят из листов электроизоляционного кар-
тона, прокладок и коробок, связанных между собой.
Листы заданных размеров вырезают по разметке на
вибрационных ножницах. Прокладки и коробки изго-
тавливают, как описано выше. Для сборки щитов вна-
чале на листах электроизоляционного картона разме-
чают места расположения прокладок. Затем комплекту-
ют листы прокладками и коробочками и по разметке
свердят их на радиально-сверлильном станке. Зачистив
заусенцы, связывают листы с прокладками через про-
сверленные отверстия льняным шнуром и отправляют
на сборку. Барьеры и междуфазные перегородки уста-
навливают между обмотками ВН для повышения элек-
трической прочности, поэтому в зависимости от классй
напряжения трансформатора они имеют различную
конструкцию. Междуфазные перегородки состоят из от-
бортованных листов и двух видов прокладок — горизон-
тальных и вертикальных.
Перегородки (см. рис. 2-10,^) изготавливают по сле-
дующей технологии. На изоляционном участке цеха вы-
резают по заданным размерам листы электрокартона,
комплектуют пофазно и связывают их хлопчатобумаж-
ной лентой. Разметив линии гиба и центра отверстий на
верхнем листе, на кромкогибочном станке сгибают (бор-
туют) скомплектованные листы (сначала верхнюю часть,
а затем нижнюю). В приспособлении-столе закрепляют
скомплектованные листы и, просверлив отверстия элек-
280
трической дрелью (или пробив пневмо- или гидропро-
бойником), зачищают заусенцы. Горизонтальные про-
кладки, сгибаемые при сборке посередине, укладывают
в ящик с сопроводительным ярлыком, на котором ука-
зывают номер позиций, номер сборочного чертежа и
число прокладок; комплект вертикальных прокладок
связывают хлопчатобумажной лентой и отправляют на
участок сборки трансформаторов. Установка вертикаль-
ных и горизонтальных прокладок производится при
сборке выемной части.
Барьеры изготовляют из нескольких листов электро-
изоляционного картона толщиной 2 мм. Заготовки ком-
плектуют на столе, размечают центры отверстий и ли-
нии гибов. Сверлят отверстия на радиально-сверлиль-
ном станке, гнут (бортуют) на кромкогибочном столе по
разметке, каждую заготовку отдельно. Затем комплек-
туют барьеры и скрепляют их.
8-3. ПРОИЗВОДСТВО ИЗОЛЯЦИОННЫХ ДЕТАЛЕЙ
ИЗ СЛОИСТЫХ ПЛАСТИКОВ, ДЕРЕВА, ПРЕСС-ПОРОШКОВ
И ДРУГИХ МАТЕРИАЛОВ
На каждом трансформаторном заводе имеется цех
или участок по механообработке деталей из дерева,
слоистых пластиков, бакелитовых изделий. Что касается
производства деталей из перечисленных изоляционных
материалов, применяемых в трансформаторостроении и
производстве пластмасс, то эти вопросы достаточно пол-
но освещены в специальной литературе [47].
Бумажно-бакелитовые цилиндры и трубки широко
применяются для намотки обмоток трансформаторов
I—III габаритов для изоляции отводов и стяжных шпи-
лек магнитопровода, а также в конструкциях переклю-
чающих устройств.
Основным заводом по изготовлению бумажно-баке-
литовых изделий является завод «Электроизолит»
в г. Хотьково, Московской области. Из-за трудоемкости
перевозки бакелитовых цилиндров (цилиндры при не-
большой массе занимают большой объем) на ряде
трансформаторостроительных заводов организовано их
производство.
В конструкциях мощных силовых трансформаторов
в узлах с повышенной механической прочностью детали
изготавливают из гетинакса, текстолита и древесного
слоистого пластика. Так, вставки в электрокартонное
281
емкостное кольцо изготавливают из гетинакса, детали
переключателя — из текстолита, гайки для скрепления
изоляционных деталей изготавливают из листового тек-
столита или гетинакса; шпильки точат из стержневого
текстолита или гетинакса.
Хорошее качество изоляционного крепежа (гаек и
шпилек), изготовленного из пресс-порошка. На ЗТЗ
гайки изготавливаются из пресс-порошка монолит 0,2 и
0,3. Их прессуют в многоместных пресс-формах под
Рис. 8-23. Детали из дерева и слоистых пластиков.
а — планки крепления отводов (дерево); б — клинья для раскрепления обмо-
ток на стержне магнитопровода (дерево); в — брус ступенчатый для упора па-
кетов магнитопровода (дерево); г — сегментная вставка емкостного кольца
(гетинакс).
давлением 1МН с выдержкой времени 2—3 мин. Зачист-
ка деталей по контуру производится в галтовочном ба-
рабане. Подготавливается изготовление всех шпилек из
пресс-порошка.
Широкое применение пластмасс в производстве мас-
ляных трансформаторов сдерживается, так как сущест-
вующие марки пластмасс недостаточно надежны при
длительной работе в разогретом трансформаторном
масле.
282
В существующих конструкциях трансформаторов
большое количество деталей изготавливается из бука.
На рис. 8-23 показаны отдельные виды таких деталей.
До настоящего времени нет еще материалов для де-
талей, которые бы заменили дерево в конструкции креп-
ления отводов трансформатора. В ближайшие годы
нужно освоить выпуск профильного материала, доста-
точно прочного и маслостойкого, применение которого
упростит производство изоляционных деталей из дерева
и слоистых пластиков и сохранит огромное количество
древесины для других целей.
Глава девятая
МЕХАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА ИЗОЛЯЦИИ
Изоляционные цехи трансформаторных заводов обо-
рудованы самыми различными станками и машинами,
каждый из которых предназначен для выполнения опре-
деленной технологической операции. В настоящей главе
приводится описание основного оборудования произ-
водства изоляции из электрокартона.
9-1. ОБОРУДОВАНИЕ И УСТАНОВКИ
Лакировальные машины применяются для лакиров-
ки листов и заготовок из электрокартона.
Лакирующее устройство состоит из ванны с лаком и
двух приводных валиков с регулируемым зазором. Ниж-
ний валик наполовину погружен в лак, и вся его по-
верхность покрыта лаком. Подавая лист между двух
валиков, производят лакировку электроизоляционного
картона. Для вытяжки испаряющегося растворителя и
летучих имеется вытяжная вентиляция.
Технические данные лакировальной машины
конструкции ЗТЗ
Наибольшая ширина листов, мм........................... 2000
Высота стола машины над уровнем пола, мм................ 900
Максимальная толщина лакируемого листа, мм................ 6
Скорость подачи листа картона, м/мин ..................... 23
Диаметры рабочих валков, мм:
верхнего............................................ 122
нижнего...........................................   122
Частота вращения рабочих валков, об/мин................... 60
Вибрационные ножницы. Вырезку различных фигур-
ных деталей главной изоляции производят на вибраци-
283
онных ножницах (рис. 9-1). Их также применяют для
прямолинейной порезки 'деталей больших габаритов.
Конструкция ножниц довольно простая. На стани-
не 1 установлен электропривод с редуктором 2. Вра-
щаясь, эксцентриковый вал 3 заставляет нижний нож 5
на пластине 6 совершать вибрационное движение.
Рис. 9-1. Вибрационные ножницы.
Нож 5 в паре с верхним (неподвижным) ножом 4 раз-
резает электрокартон.
Технические данные станка
Мощность электродвигателя, кВт................................0,8
Частота вращения электродвигателя, об/мин ....................• 1400
Число резов (ходов) ножа в минуту..............................1400
Ход ножа, мм...................."............................... 4
Дисковые ножницы (рис. 9-2) предназначены для
прямолинейной резки листов электроизоляционного кар-
тона по разметке. В соответствии с толщиной разрезае-
мого картона производят вначале настройку ножей.
Лист картона 7 подается по столу 5 под ножи 3 и 4.
Нижний приводной нож 4 вращается от электродви-
гателя 6 через редуктор 2 и клиновые ремни 1. Верхний
нож 3 насажен на вал, свободно вращающийся на под-
шипниках качения.
284
Технические данные ножниц
Скорость резания картона, м/мин.............................34,5
Максимальная толщина разрезаемого этектрокартона, мм . .	5
Мощность электродвигателя, кВт............................... 1
Частота вращения электродвигателя, об/мин...............•	. 1400
Рис. 9-2. Дисковые ножницы.
Дисковые круговые ножницы. Вырезку дисков, шайб,
полушайб производят на круговых ножницах различной
конструкции. На круговых ножницах обычной конструк-
ции, имеющих одну пару ножей, вначале вырезают диск
по размеру наружного диаметра шайбы. Перенастроив
ножи в соответствии с размером внутреннего диаметра
шайбы, вырезают внутренний контур шайбы.
Станок-полуавтомат (см. рис. 8-9) имеет две пары
ножей, расположенных на рамах 5, которые установлены
на станине 10. Одна пара ножей 6 производит вырезку
наружного, другая — внутреннего контура шайбы.
Верхние ножи и центр 9 прижимаются пневмоприжи-
мами 7, 8 к уложенному на стол 4 листу. Настройка
ножей на заданный диаметр производится с помощью
электропривода 1 и штурвала 11.
Управление станком осуществляется с помощью
кнопок 3 и ножной педали 2.
Станок для вырезки сегментов. На рис. 9-3 показан
общий вид станка, рассчитанного на раскрой листа ши-
риной от 500 до 1800 мм при наибольшей длине 3000 мм.
285
Станок выполнен аналогично дисковым круговым
ножницам, но в отличие от них разрезаемый материал
неподвижен, а вокруг неподвижного центра станка ножи
/, расположенные на хоботе 2, описывают дугу в 120°. На
хоботе помещен приводной механизм двух пар дисковых
ножей. Одна пара закреплена на конце хобота и не име-
Рис. 9-3. Станок для вырезки сегментов.
286
ет перемещения, а другая смонтирована на каретке 3,
и ее можно перемещать вдоль хобота, меняя этим ради-
альный размер вырезаемого сегмента. Сам хобот также
имеет перемещение относительно неподвижной тумбы
4, являющейся осью вращения хобота, что позволяет
изменять радиусы вырезаемых сегментов. Для настрой-
ки станок снабжен масштабными линейками с милли-
метровой шкалой.
Разрезаемый лист электрокартона подается привод-
ными валиками 5 на заранее настраиваемый шаг подачи.
Стойку 6 с подающими
валиками можно переме-
щать вдоль нижней рамы
7 станка в зависимости от
положения хобота.
Подача заготовки на
заданный шаг, автомати-
ческий возврат хобота
в исходное положение
значительно облегчают
работу на этом станке-
полуавтомате.
Прокатные вальцы. На
ЗТЗ разработаны и внед-
рены прокатные вальцы
для уплотнения электро-
изоляционного картона
(рис. 9-4). Они состоят из
трех пар валков 3, смон-
тированных на опорах ка-
чения в жесткой сварной
станине 1. Каждая пара
валков установлена друг
за другом с шагом
500 мм. Нижние валки
имеют между собой жест-
Рис. 9-4. Прокатные вальцы.
кую кинематическую связь с помощью шестерен
4—6. При этом средний валок соединен с приводом 7.
Опоры верхних валков 2 имеют возможность пере-
мещаться вдоль направляющих станины в вертикальной
плоскости с помощью червячно-винтовой передачи как
попарно, так и раздельно. Раздельным перемещением
обеспечивают параллельность оси верхнего валка отно-
сительно нижнего, а попарным — зазор между валками.
287
Зазор между валками устанавливается таким образом,
чтобы обжатие картона (уплотнение) было равномерно
распределено между ними.
Технические данные
Толщина прокатываемого	картона, мм......................1,5—5
Ширина, мм.................................................. 500
Диаметр валков, мм.......................................... 210
Скорость прокатки, м/мин ................................... 6
Габариты вальцов, мм:
длина................................................ 2240
ширина............................................... 2436
высота................................................1610
Масса, кг................................................ 8200
Гидравлический пресс этажерочного типа. Запека-
ние клееной изоляции из электроизоляционного картона
производится в гидропрессах этажерочного типа. В за-
висимости от габаритов прессуемых деталей и их числа
выбираются прессы с различным размером и количест-
вом рабочих прессующих плит. Максимальное давление
пресса определяется из условий необходимости прес-
совки деталей (при давлении 4 МПа) полностью за-
груженного пресса.
На рис. 9-5 показан гидравлический этажерочный
пресс модели П-795 Днепропетровского завода. Станина
пресса состоит из верхней траверсы 2, нижней траверсы
и четырех колонн 4. Пресс снабжен четырьмя рабочими
и двумя подъемными цилиндрами, которые вмонтиро-
ваны в нижнюю траверсу. Между верхней и нижней тра-
версами расположены семь рабочих плит /, обогревае-
мых паром, проходящим по отверстиям, сделанным в
плитах с этой целью. Крайние рабочие плиты прикреп-
лены к траверсам. Во время загрузки и разгрузки
нижняя траверса опускается вниз, а все пять рабочих
плит под действием силы тяжести также опускаются до
соприкосновения с расположенными на стойках 6 упора-
ми 5, образуя при этом одинаковые зазоры между
собой.
При подъеме нижней траверсы все плиты с уложен-
ными на них деталями поднимаются до соприкосновения
с верхней траверсой. Начинается рабочий цикл.
В качестве рабочей жидкости в гидросистеме при-
меняется минеральное масло. Управление приводов
дистанционное. Регулировка усилия пресса от 10 до
35 МН достигается регулировкой предохранительного
клапана.
288
Пульт управления состоит из панели, на которой
смонтированы приборы, контролирующие режимы про-
цесса прессования.
Технические данные пресса П-795
Максимальное нажатие, мН ............................... 35
Ход цилиндров, мм..................................... 1200
Размер плит, мм.................................... 3200X^200
Толщина плит, мм.........................•......... 100
Расстояние между плитами, мм............................ 200
Рабочее давление жидкости максимальное,	МПа ....	20
Температура плит пресса, °C........................ 130—150
Нагрев плит паром, давление пара, кПа ............. 300—800
Скорость смыкания плит, мм/с............................. 5
Скорость размыкания плит, мм/с........................... 5
Высота стола над уровнем пола, мм .................... 4320
Рис. 9-5. Гидравлический этажерочный пресс с уси-
лием 3500 т.
/ — передвижные прессующие плиты (с паровым обогревом);
2 — верхняя траверса; <? —паропровод; 4 — колонны; 5 —
упоры для плит; 6 — стойка.
Фрезерные станки. Наиболее характерными техноло-
гическими операциями при изготовлении изоляционных
деталей являются фрезерование колец, пазов и скосов.
Для выполнения этих работ разработаны фрезерные
станки различной конструкции.
19—768	289
На рис. 8-10 представлен станок-полуавтомат для
фрезерования колец по цилиндрическим поверхностям.
Устройство станка следующее. Из стола 4, на кото-
рый кладут обрабатываемое кольцо, выступают фреза
/, два ведущих 3 и два прижимных 2 ролика. Приводы
фрезы и роликов расположены под столом. Фрезу 1
можно перемещать в радиальном направлении относи-
тельно обрабатываемого кольца.
Это позволяет обрабатывать либо наружную поверх-
ность кольца, либо внутреннюю, а также регулировать
толщину снимаемого слоя. Пневмоцилиндры 6 роликами
2 прижимают кольцо 5 к ведущим роликам 3, и изделие
получает подачу, равную линейной скорости роликов.
Технические данные
Частота вращения фрезы, об/мин...................... 4СОО
Диаметр фрезы, мм . . . . • •......................... 60
Частота вращения ведущих роликов,	об/мин ....	50
Подача, м/мин........................................ 1,0
Прижим колец к ведущим роликам..................Пневматический
Минимальный внутренний диаметр обрабатываемых
колец, мм .......................................... 380
Максимальная ширина обрабатываемых колец, мм . .	340
Максимальный наружный диаметр обрабатываемых
колец, мм ......................................... 3000
Сверлильные станки. Для сверления отверстий в изо-
ляционных деталях и последующей сборки их в узлы
применяют радиально-сверлильные станки как стандарт-
ные, так и собственного изготовления. При изготовлении
деталей главной изоляции (ярмовой, уравнительной,
перегородок и пр.) трансформаторов IV — VIII габари-
тов часто длина траверсы стандартных радиальных стан-
ков оказывается короткой и ее заменяют другой, более
длинной. Конструкция удлиненной траверсы может быть
либо жесткой, либо состоящей из отдельных звеньев,
имеющих шарнирное соединение (складывающаяся).
На рис. 8-11 представлен радиально-сверлильный
станок с удлиненной траверсой, закрепленной на ста-
нине станка. На поворотной траверсе закреплен суппорт
со шпинделем. Передвижение суппорта по траверсе
осуществляется с помощью рукоятки, подача шпинде-
ля — штурвалом. Стол, на который устанавливают
оснастку с деталями, может вращаться вокруг верти-
кальной оси, что облегчает подачу обрабатываемой зоны
изделия под шпиндель станка.
290
Технические данные
Размер стола, мм .’............ ...................... 590X450
Расстояние от переднего края траверсы до стола, мм:
наименьшее......................................... 165
наибольшее ......................................... 1205
Наибольший угол поворота	траверсы..................... 350°
Вертикальное перемещение	траверсы, мм.................... 840
Габариты, мм:
длина............................................. 2750
ширина............................................. 680
высота............................................. 200
Для сверления небольших отверстий 3—6 мм в дета-
лях и узлах больших размеров, подача которых на свер-
лильный станок требует значительных усилий, широко
применяются дрели ручные, электрические или пневма-
тические.
Ленточно-шлифовальные станки. Для шлифовки кро-
мок и торцов деталей из электроизоляционного картона
и дерева применяют ленточно-шлифовальный станок.
По концам станины сварной конструкции установлены
два шкива, один из которых приводной, а другой — на-
тяжной. Полотно стеклянной шлифующей шкурки сое-
динено в бесконечную ленту и надето на шкивы. Верх-
няя ветвь ленты при вращении шкивов скользит по глад-
кой поверхности стола станины. Прижимая детали
острыми кромками к полотну, удаляют заусенцы.
Технические данные станка
Линейная скэрэсть ленты,	м/с .......................... 6,15
Ширина ленты, мм........................................ 400
Рабочая длина ленты, мм ............................... 1500
Циркульные (дисковые) пилы. В зависимости от
толщины разрезаемых прокладок выбирают соответству-
ющий типоразмер станка, изготавливаемого серийно.
На циркульной пиле режут всевозможные прокладки
под разными углами, по упору и по разметке. Для без-
опасной работы применяют обычно приспособления
различных конструкций.
Циркульная пила с приспособлением для безопасной
работы показана на рис. 8-8. На столе 1 укреплены
салазки 5, по которым передвигается плита 10 с закреп-
ленным на ней кронштейном 4. На кронштейне установ-
лен пневмоцилиндр 6, в который по гибким шлангам
подается сжатый воздух. Шток пневматического цилинд-
ра 9 с нажимной пятой имеет прорезь для прохода пилы
19*	291
2. К линейке 5 с Т-образным пазом крепится передвиж-
ной упор. Для съема и установки деталей плита 10
отводится за рукоятку 8 из зоны резания. Щиток 7 из
оргстекла надежно защищает рабочего от стружки.
Разрезаемую деталь кладут по упору на плиту и
закрепляют ее пневмозажимом. За рукоятку 8 плиту
передвигают к пиле и производят разрезку детали.
Технические данные станка
Габаритные размеры, мм.......................... 1670X1260X1	ИО
Наибольшая ширина разрезаемого	материала,	мм	300
Наибольшая толщина разрезаемого материала,	мм	105
Диаметр дисковой пилы, мм:
наименьший....................................... 250
наибольший...................................... 500
Мощность электродвигателя, кВт...................... 2,8
Установка для изготовления угловых шайб методом
прессования. Пресс (см. рис. 8-21) представляет собой
сварную раму с горизонтально перемещающейся на ней
подвижной кареткой 1 со встроенным в нее гидро-
цилиндром. Масло в цилиндр подается через полый
неподвижный шток цилиндра. Штамп для прессования
шайб состоит из пуансона 3 и матрицы 4. При прессова-
нии прямых угловых шайб пуансон крепится на подвиж-
ной каретке, а матрица на неподвижном упоре станины
пресса. При прессовании обратных шайб наоборот, ма-
трица крепится на подвижной каретке, а пуансон — на
неподвижном упоре. Это делается для того, чтобы обес-
печить свободный выход опрессованной шайбы из штам-
па, так как ее кривизна при этом будет всегда направ-
лена в сторону неподвижного упора. Соосность
пуансона и матрицы обеспечивается за счет точно
фиксированного направления подвижной каретки по
направляющим. Для обеспечения нагрева в пуансон и
матрицу встраиваются подогреватели (ТЭН), темпера-
тура нагрева которых поддерживается автоматически
с помощью термопар 2. Прессовая установка позволяет
работать как в ручном, так и в полуавтоматическом
режиме по следующему циклу: быстрый подход карет-
ки— медленный подход каретки — отключение переме-
щения каретки при заданном давлении — выдержка —
медленный отход—быстрый отход. Заготовка шайбы 5
подается в штамп в момент его наибольшего раскрытия
на определенный шаг в зависимости от размеров шайбы.
292
Технические данные пресса
Размеры изготавливаемых спаренных шайб:
толщина картона, мм.............................. 2—5
диаметр внутренний, мм ..................... 800—3600
Максимальное усилие, развиваемое прессом, кН . .	2000
Ход каретки, мм........................................ 300
Максимальная скорость движения каретки, мм/с . .	160
Привод рабочих органов ......................... Гидравлический
Габариты,' мм:
длина............................................ 2900
ширина............................................. 990
высота............................................ 1300
Масса, кг............................................   6000
Приспособление для сборки «мягкой» угловой шайбы.
Универсальное приспособление для сборки самой рас-
пространенной шайбы — прямой — показано на рис. 8-13.
Рабочая часть приспособления представляет собой
металлическую полосу, свер-
нутую в цилиндр, ширина
которой равна высоте ци-
линдрической части шайбы,
а длина выбирается по диа-
метру самой большой шай-
бы. В одном конце по-
лосы закреплено два штиф-
та-фиксатора с гайкой, а
в другом имеются два ря-
да отверстий и паз. Тре-
буемый диаметр устанавли-
вают, вставляя фиксаторы
в нужную пару отверстий, и
закрепляют болтом и гай-
кой.
Установка для металли-
зации емкостных колец алю-
минием [53], показанная на
рис. 9-6, состоит из двух
Рис. 9-6. Установка для метал-
лизации емкостных колец.
основных частей: механизма закрепления и вращения
емкостного кольца и металлизатора. Механизм закрепле-
ния и вращения емкостного кольца 7 включает в себя
станину /, на которой смонтированы два приводных
ролика 3 и один натяжной 12. Вращение роликов 3
осуществляется от электродвигателя постоянного тока
4, через редуктор 5. Перемещение роликов для установ-
ки колец разного диаметра осуществляется с помощью
редуктора 2. Натяжной обрезиненный и подпружинен-
293
ный ролик 12 перемещается от винтового привода И и
обеспечивает необходимое сцепление емкостного кольца
с приводными роликами 3. Частота вращения роликов
регулируется путем изменения частоты вращения элек-
тродвигателя 4. Металлизатор представляет собой ме-
таллизационную головку 6 с пультом управления и за-
креплен на стойке 10. Головка закреплена на крон-
штейне 9, который может перемещаться от винтового
привода в вертикальной плоскости. Штурвалом 8 голов-
ка может также перемещаться в горизонтальной
плоскости.
Сама металлизационная головка состоит из метал-
лизатора, механизма подачи проволоки и кассеты с
проволокой. Ацетилен с кислородом подается в сопло
металлизатора. Процесс металлизации на станке осу-
ществляется следующим образом: закрепляют на роли-
ках 3 и 12 емкостное кольцо 7, устанавливают нужное
давление воздуха, кислорода и ацетилена, закрепляют
кассету с алюминиевой проволокой и через подающий
механизм заправляют конец проволоки в металлизатор
6, включают электродвигатель механизма подачи прово-
локи 4 и вращения емкостного кольца и зажигают горю-
чую смесь.
Рис. 9-7. Бумагорезательная машина.
Бумагорезательная машина (рис. 9-7), модель Д-750
(Венгрия) предназначена для резки кабельной или
крепированной бумаги, намотанной в рулоны определен-
294
них длины и диаметра. Она состоит из станины 1, в
которой смонтированы подшипники всех осей и валов.
Коробка передач машийы находится в разъемном чугун-
ном корпусе. Привод выполнен посредством гидравличе-
ской муфты сцепления, обеспечивающей постепенный
медленный пуск машины.
Сматывание и направление бумаги производятся с
помощью натяжного вала 3, направляющих и разглажи-
вающих валков 2. Резку бумаги производит режущий
механизм 4 с дистанционными кольцами 5, устанавли-
ваемыми в зависимости от требуемой ширины рулончика
бумаги. Противовес 6 предназначен для балансировки
веса рулона при разматывании.
9-2. ОСНАЩЕНИЕ ИЗОЛЯЦИОННОГО ПРОИЗВОДСТВА
Приспособления для сборки ярмовой и уравнитель-
ной изоляции. Для изготовления сборной клепаной урав-
нительной и ярмовой изоляции, а также изоляции ярмо-
вых балок (мостов) применяют специальные и универ-
сальные приспособления. Во избежание попадания
металлической стружки в изоляцию прессованные про-
кладки нельзя класть на металлические части шаблона.
Поэтому, несмотря на низкие механические свойства
древесины и способность ее изменять размеры от увлаж-
нения, опорные части (а часто всю основу) делают из
дерева.
Шаблоны для сборки. Наиболее распространенная
конструкция шаблона для сборки и сверления ярмовой
изоляции с 24 симметрично расположенными проклад-
ками показана на рис. 9-8,а. Основанием служит диск /,
собранный из двух слоев сосновых досок. Для фиксации
прокладок равномерно по окружности укреплены шу-
рупами 2 металлические планки 3. Для центрирования
картонной шайбы имеются три регулируемых упора 4.
Шаблон во время работы устанавливается на вращаю-
щийся стол. Недостатком подобных шаблонов является
необходимость иметь набор шаблонов на изоляцию с
различными числом и шириной прокладок. Эти шаблоны
занимают много места для хранения, требуют периоди-
ческого ремонта, и смена шаблонов отнимает много вре-
мени и труда.
На рис. 9-8,6 показан аналогичный шаблон для из-
готовления уравнительной изоляции с двумя рядами
295
несимметрично расположенных прокладок разной кон-
фигурации.
На рис. 8-15 показан универсальный переналаживае-
мый шаблон для сборки ярмовой и уравнительной
изоляции с равномерно расположенными прокладками.
Стальная плита-основание 1 устанавливается на враща-
Рис. 9-8. Приспособления для сборки изоляции.
а шаблон для сборки уравнительной и ярмовой изоляции с симметричным
расположением прокладок; б — шаблон специальный для сборки уравнитель-
ной^ и ярмовой изоляции с несимметричным расположением прокладок; в —
шаблон для сборки изоляции ярмовой балки.
ющийся стол и центрируется штырем, проходящим через
центральное отверстие. На плите можно установить
равномерно по окружности 24(12), 28(44) 32(16), 36(18)
или 40(20) коробок фиксаторов 3, для чего в ней про-
сверлено соответственно 24, 28, 32, 36 и 40 пар отвер-
стий. Каждая пара отверстий лежит на луче, проходя-
щем через центр, с одинаковым радиальным расстоя-
нием 500 мм между отверстиями.
Все отверстия расположены по пяти внутренним и
пяти внешним концентрическим делительным окружно-
стям. Для возможности размещения всех отверстий
каждая делительная окружность (внутренняя или внеш-
няя) смещена в радиальном направлении относительно
соседней на 15 мм.
296
Коробки-фиксаторы 3 изготовлены из листовой сталгг
толщиной 2—3 мм, длиной 600 мм, глубиной 40—50 мм.
Ширина в свету должна быть на 1,0 мм больше ширины
колодок. Снизу коробки имеют по два фиксирующих
пальца, входящих в отверстия плиты. Расположение
пальцев должно соответствовать расстоянию между от-
верстиями в плите. В коробку закладываются деревян-
ные планки толщиной на 10 мм меньше глубины короб-
ки.
Рис. 9-9. Стол для сборки опорных и емкостных колец.
29?
Стол для сборки опорных и емкостных колец
(рис. 9-9) представляет собой деревянный круглый на-
стил 2, установленный на раме 1. В настиле 2 имеются
радиальные вырезы, в которых по линейкам перемеща-
ются регулируемые упоры 3. Упоры настраиваются по
Рис. 9-10. Подставки, контейнеры.
& стол-подставка под шаблон для сборки ярмовой изоляции; б — универ-
сальный передвижной стол-подставка для укладки листов изоляции при рас-
крое на ножницах; в * универсальная передвижная тележка для сушки ли-
стов лакированного электрокартона и транспортировки их по участку; г —
универсальный контейнер укладки и транспортировки реек и дистанционных
прокладок; д — приспособление для укладки и транспортировки опорной изо-
ляции (колец, шайб) (/ — кольцо; 2— труба; 3 — плита).
298
внутреннему диаметру кольцевых заготовок, из которых
собирают кольца. После сборки кольца бандажируются
и отправляются на опрессовку и запечку.
Подставки и контейнеры. На рис. 9-10 показаны раз-
личные конструкции приспособлений, применяемых при
изготовлении изоляционных деталей. Устройство этих
приспособлений наглядно видно на рисунках.
9-3. КОМПЛЕКСНАЯ МЕХАНИЗАЦИЯ ИЗОЛЯЦИОННОГО
ПРОИЗВОДСТВА
В настоящее время изоляционное производство транс-
форматоров III габарита и выше является одним из
наиболее трудоемких с большим объемом тяжелого физи-
ческого труда. Большинство операций выполняется с по-
мощью ручного или ручного механизированного инстру-
мента с использованием универсального малопроизводи-
тельного оборудования.
Подача заготовок в зону выполнения рабочей опера-
ции и съем готовых деталей выполняются практически
везде вручную. Механизация и автоматизация этих опе-
раций зачастую не могут быть осуществлены из-за того,
что поступающие заготовки к станкам имеют большой
разброс по размерам, а получить более точные заготов-
ки на существующем оборудовании и действующей тех-
нологии нельзя.
Многие ручные операции, например, такие, как раз-
метка, промежуточная бандажировка набранных реек
и прокладок для уравнительной и ярмовой изоляции, не
диктуются конечными требованиями к изделиям, а вы-
званы несовершенством технологического процесса их
производства.
Некоторые операции (сборка ярмовой и уравнитель-
ной изоляции с помощью заклепок, набор прокладок
на рейки без проверки требуемого размера высоты это-
го набора и др.) не отвечают современным требованиям
к повышению качества изоляции и снижению трудоем-
кости. Значительным тормозом в решении вопроса меха-
низации и автоматизации изоляционного производства
является совершенно недостаточная степень унифика-
ции и стандартизации деталей и узлов из электроизоля-
ционного картона.
Учитывая все вышесказанное, при решении задачи
по ликвидации тяжелых ручных работ необходим комп-
лексный подход к решению всех проблем изоляционного
299

Рейки
Твердые угловые шайбы
Мягкие цилиндры
Ярмовая и уравнительная изоляция
Опорные кольца_________
Емкостные кольца
Рис. 9-11. Комплексно-меха-
низированный участок изго-
товления изоляционных де-
талей из электроизоляциоН’
ното картона,
производства, начиная от раскроя исходного листа
электрокартона до получения готовой детали или узла.
На Запорожском трансформаторном заводе создает-
ся опытно-показательное производство изоляционных
деталей из электроизоляционного картона на базе комп-
лексной механизации и автоматизации производства,
разработанного Всесоюзным институтом трансформа-
торостроения. Основным направлением при осуществле-
ние. 9-12. Линия продольно-
поперечного раскроя листов
электрокартона.
нии комплексной механизации явился принцип сосре-
доточения на отдельных участках изготовления де-
талей с однотипной по форме исходной заготовкой
(прямоугольная или фасонная) и централизованного рас-
кроя листов электроизоляционного картона (рис. 9-11).
Максимально использовалось существующее оборудова-
ние для изготовления изоляционных деталей, и только
в тех ~ случаях, когда его использование оказывалось
301
совершенно непригодным для решения поставленной
задачи, создавалось новое оборудование.
На участке централизованного раскроя листов элект-
роизоляционного картона установлены три типа механи-
зированных линий:
линия продольно-поперечного раскроя (поз. /);
линия изготовления полосовых заготовок (поз. 2);
линия изготовления круговых заготовок (поз. 6).
Рис. 9-13. Ножевая головка.
1 — корпус; 2 — нониус; 3 — линейка;
4, 5 — дисковые ножи; 6 — приводной
вал; 7 — корпус; 8 — станина.
Сосредоточение раскроя листов картона на одном
участке с изготовлением заготовок для всех технологи-
ческих цепочек позволяет рационально использовать
электроизоляционный картон, группировать заказы по
раскрою с привлечением ЭВМ, обеспечить надлежащие
условия хранения электроизоляционного картона.
Линия продольно-поперечного раскроя (рис. 9-12)
обеспечивает раскрой стандартных листов картона на
крупногабаритные карты, которые используются в ка-
честве заготовок для линий изготовления полосовых за-
готовок и фасонных заготовок. Кроме того, на линии
изготавливаются непосредственно заготовки для «мяг-
ких» цилиндров.
Многодисковые ножницы 2 и 4 установлены под пря-
мым углом друг к другу. Требуемая для раскроя пачка
листов электроизоляционного картона устанавливается
на стол /, откуда листы по одному подаются рабочими
в ножницы 2 для продольного раскроя. Настройка но-
жей ножниц на резку полос определенной ширины осу-
ществляется с помощью маховичка посредством реечной
передачи. Конструкция ножевой головки такова
(рис. 9-13), что при переналадке ножниц не требуется
съем дисковых ножей, благодаря чему раз установлен-
ный зазор между ними остается неизменным. Разрезан-
ные на дисковых ножницах 2 (рис. 9-12) заготовки по
302
рольгангу 3 подаются в дисковые ножницы 4, где они
разрезаются на нужные форматы и укладываются на
приемном столе 5.
Данная механизированная линия полностью исклю-
чает ручную операцию разметки листов и, кроме того,
ликвидирует тяжелый ручной труд по раскрою листов
на вибрационных ножницах.
Технические данные линии
Размеры разрезаемых исходных листов картона, мм . . 4000X3000
Размеры получаемых карт (листов), мм:
максимальные....................................... 3000X3000»
минимальные .................................... 500X^00
Производительность линии, т/год ....................... 5000
Грузоподъемность подъемных столов, кг.................. 5000
Число ре зов каждыми ножницами..................... 1—5
Габариты линии, мм:
длина.......................................... 10 650
ширина . ...................................... 7100
высота......................................... 2930
Масса линии, кг.................................... 13 630
Линия раскроя электроизоляционного картона на
полосовые заготовки (рис. 9-14) аналогична линии рас-
кроя на крупноформатные заготовки, с той лишь разни-
цей, что вместо вторых дисковых ножниц установлены
гильотинные ножницы.
I ильотинные ножницы стандартные, с длиной режу-
щих ножей 3 м. Линия обеспечивает прямоугольными
заготовками требуемых размеров следующие технологи-
ческие цепочки: изготовления дистанционных прокла-
док; изготовления реек; изготовления прокладок для
ярмовой и уравнительной изоляции, изготовления твер-
дых угловых шайб.
Крупноформатные заготовки устанавливаются на
подъемный стол /, откуда они подаются рабочими в мно-
годисковые ножницы 2 для разрезки на полосы. Если же
нужно получить узкие полосы (меньше 100 мм) с боль-
шой точностью по ширине, то заготовки устанавливают-
ся на приемный стол 3, откуда они рабочими подаются:
посредством механизма подачи 4 валкового типа в
гильотинные ножницы 5. Точность по ширине нарезае-
мых полос достигается за счет соответствующей уста-
новки упоров.
Технические данные линии
Размеры получаемых заготовок, мм:
длина................................................ 750—3000’
минимальная ширина................................ 20
толщина •......................................  .	1—6
303
Грузоподъемность подъемного стола, кг................... 2000
Скорость подъема (опускания стола), м/мин................ 0,4
Скорость резания дисковыми ножницами, м/мин.............. *20
Габариты линии, мм:
Длина .............................................. 8100
ширина.............................................. 3835
высота ............................................. 2460
Масса линии, кг......................................... 15	500
Механизированная линия изготовления круговых за-
готовок выполнена на базе имеющихся на заводах кру-
говых дисковых ножниц с двумя парами ножей, опи-
сание которых приведено в § 8-2.
Линия обеспечивает заготовками технологические
цепочки изготовления опорных и емкостных колец и из-
готовления опорной и ярмовой ИЗОЛЯЦИИ.
Рис. 9-14. Линия раскроя электроизоляционного картона на полосо-
вые заготовки.
304
В линию входят (рис. 9-15) приемный наклонный
стол 1, механизм подачи 2, круговые ножницы <8, гильо-
тинные ножницы 7, механизм разделения 3 и стапелли-
рующие механизмы 4 и 5. Технология раскроя на линии
осуществляется следующим образом: пачка прямоуголь-
ных заготовок вместе с контейнером, в котором они ле-
жат, устанавливается на стол 1. Благодаря возможности
наклона стола облегчается труд по подаче вручную за-
готовки в механизм подачи 2.
С помощью упоров 9 заготовка автоматически цент-
рируется относительно оси центра прижима, и затем
происходит врезание дисковых ножей в заготовку, бла-
годаря чему обеспечивается вращение последней отно-
сительно центра прижима. При вращении заготовки
через каждые 90° поворота автоматически включаются
гильотинные ножницы 7, которые на ходу рассекают
наружный отход на отдельные куски, падающие в кон-
тейнер 6.
Рис. 9-15. Линия раскроя электроизоляционного картона на круговые
заготовки.
20—768	305
При осуществлении полного оборота заготовки вы-
резается требуемое кольцо по наружному и внутренне-
му диаметрам. Дисковые ножи автоматически выводят-
ся из зацепления с картоном, и вырезанное кольцо вмес-
те с внутренним диском подается в механизм
разделения 3, который направляет кольцевую заготовку
в верхний ярус стапеллирующего механизма 4, а вну-
тренний диск — в нижний ярус 5.
Контейнер с внутренними дисками можно вновь по-
ставить на приемный стол 1 и произвести в порядке,
описанном выше, вырезку из них кольцевых заготовок
меньшего диаметра.
Все заготовки с участка централизованного раскроя
подаются в контейнерах к началу технологических це-
почек изготовления деталей. Перекладки заготовок из
контейнера не требуется.
Нанесение лаковой пленки для осуществления по-
следующей склейки вырезанных фасонных заготовок в
многослойные кольца осуществляется на лакировальной
машине (рис. 9-11, поз. 5), описание которой дано в
гл. 8. На этой же машине лакируются заготовки карто-
на, из которых затем режутся полосы на линии полосо-
вых заготовок для реек и прокладок опорной и уравни-
тельной изоляции.
Существенно изменена технология изготовления ди-
станционных прокладок. Прежде всего все дистанцион-
ные прокладки изготавливаются из уплотненного элект-
роизоляционного картона с целью уменьшения их усадки
в процессе сушки и прессовки обмоток. Как уже отмеча-
лось, на трансформаторных заводах внедрены прокат-
ные вальцы для уплотнения электроизоляционного кар-
тона. Однако, несмотря на механизированный способ
уплотнения картона на вальцах, трудоемкость этой опе-
рации оставалась высокой, так как подача заготовок в
вальцы и прием уплотненных заготовок выполнялись
вручную.
Процесс штамповки прокладок также трудоемкий,
так как эксцентриковые прессы имеют до 120—200 хо-
дов в минуту и рабочий не может в таком темпе обес-
печить в течение смены подачу заготовок в штамп.
Коэффициент использования эксцентриковых прессов на
этой операции не высок.
По повой технологии дистанционные прокладки из-
готавливаются на двух автоматических линиях: линии
306
уплотнения электрокартона (рис. 9-11, поз. 3) и линии
штамповки прокладок (рис. 9-11, поз. 4).
Линия уплотнения электроизоляционного картона
(рис. 9-16) состоит из загрузочного устройства /, про-
катных вальцов 2, дисковых ножниц 3 п приемного уст-
ройства 4. Загрузочное устройство 1 выполнено в виде
двух пар пневмоприсосок, могущих перемещаться в вер-
тикальной и горизонтальной плоскостях с помощью
пневмоцилиндров. С помощью присосок отдельные заго-
товки картона отрываются от стопы и поочередно по-
даются в прокатные вальцы. В линии применены про-
Рис. 9-16. Линия уплотнения электроизоляционного картона.
катные вальцы (см. рис. 9-4). Дисковые ножницы 3 ис-
пользуются для разрезки на полосы заданной ширины
уплотненной заготовки непосредственно после выхода
ее из вальцов. Приемное устройство 4 представляет собой
контейнер, установленный на подъемном столе. С гол
автоматически опускается, поддерживая необходимый
уровень верхней кромки стопы уложенных полос.
Технические данные
Производительность линии, кг/ч........................... 290
Ширина получаемых полос, мм........................... 40,	50, 60
Габариты линии, мм:
ширина.............................................. 2750
длина............................................... 5500
высота.............................................. 2700
Масса (без вальцов), кг................................. 3700
20*
307
Уложенные в контейнер полосы подаются к линии
штамповки прокладок, где они оператором укладывают-
ся в приемное устройство линии штамповки.
Принципиально отличительной особенностью техно-
логии штамповки прокладок на автоматической линии
является применение универсального вырубного штампа,
который формует только поперечные кромки полосовой
заготовки, имеющей ширину, равную ширине вырубае-
мой прокладки. Благодаря этому значительно уменьше-
на номенклатура вырубных штампов, так как теперь
число их типоисполнений зависит только от ширины
прокладки (а.их в настоящее время всего три) и не за-
висит от длины прокладки. Максимальная длина плас-
тины регламентируется размером проема в станине экс-
центрикового пресса.
Рис. 9-17. Линия штамповки дистанционных прокладок.
Автоматическая линия штамповки прокладок (рис.
9-17) состоит из эксцентрикового пресса /, механизма
выдачи и досылания полос 2, механизма подачи 3, вы-
рубного штампа 4, приемного устройства 5 и пульта уп-
равления 6. Эксцентриковый пресс 1 стандартный, вы-
пускаемый отечественной промышленностью. Механизм
выдачи и досылания полос 2 обеспечивает выдачу из
308
Стопы Нарезанных заготовок отдельных полос таким
образом, что они располагаются по своей длине после-
довательно одна за другой без промежутков, образуя
как бы непрерывную ленту, которая механизмом подачи
3 валкового типа подается в штамп в момент его рас-
крытия. Отштампованные прокладки нанизываются на
специальные технологические рейки приемного устрой-
ства 5, которое обеспечивает непрерывный прием и убор-
ку отштампованных прокладок без останова линии.
Технические данные линии
Размеры изготавливаемых прокладок, мм:
длина.............................................. 38—200
ширина . ....................................... 40,	50, 60
толщина........................................ 1,2—2,5
Скорость подачи	полос в штамп, м/с................ 0—1,3
Производительность линии (при 120 двойных ходов в
1 мин), прокладок/ч ................................ 7100
Габариты линии, мм:
длина............................................. 3600
ширина	....................................... 2400
высота............................................ 2300
Масса линии	(без	пресса), кг......................... 1650
Надежность работы линии в значительной степени
зависит от точности и качества изготовления заготовок,
которые должны быть прокаландрированы (уплотнены)
и иметь ровные поперечные торцы, без заусенцев.
Значительно отличается от общепринятой технология
изготовления многослойных деталей (реек и прокладок
ярмовой и уравнительной изоляции). Как уже было от-
мечено в гл. 8, эти детали склеивают в этажерочных
прессах путем одновременного воздействия нагрева и
давления на предварительно собранные в пакет полосо-
вые заготовки с ранее нанесенным на них слоем баке-
литового лака. Такой технологический процесс обладает
двумя серьезными недостатками. Во-первых, на этаже-
рочном прессе нельзя опрессовывать детали разной тол-
щины, уложенные на одну плиту. При большой номен-
клатуре деталей это приводит *к большим трудностям по
подбору деталей и недозагрузке пресса. Сама загрузка
деталей в этажерочный пресс является трудной ручной
операцией. Кроме того, при склейке деталей в этажероч-
ном прессе все испаряющиеся летучие вещества баке-
литового лака, вредные для здоровья людей, попадают
в атмосферу цеха. Во-вторых, для предупреждения сме-
щения полос электроизоляционного картона в пакете при
309
прессовании все пакеты бандажируют бумажном лентой,
которую после склейки деталей удаляют. Операции
бандажировки и снятия ленты выполняются почти везде
вручную и представляют собой трудоемкий процесс.
Рис. 9-18. Установка для изготовления многослойных про-
кладок.
310
С целью устранения указанных недостатков разра-
ботаны специальные установки для изготовления реек
(рис. 9-11, поз. 9) и прокладок ярмовой и уравнительной
изоляции (рис. 9-11, поз. 7). На рис. 9-18 показана уста-
новка для изготовления многослойных прокладок, внед-
ренная на Запорожском трансформаторном заводе.
Установка состоит из сборочного контейнера 7, загру-
зочной тележки 2, камерной печи 3, прессовой установ-
ки 4 и пульта управления.
В сборочный контейнер 1 укладываются стопы полос
в один ряд по высоте, образуя общий столб. Контейнер
со стопами устанавливается с помощью крана на загру-
зочную тележку 2, которую затем закатывают в камер-
ную печь 3, автоматически закрывая ее торцы и образуя
замкнутую камеру. В печи установлены электрические
нагреватели, которые с помощью контролирующих при-
боров поддерживают внутри печи заданную температу-
ру, изменяющуюся по времени в зависимости от условий
полимеризации клея. Встроенная в печь гидравлическая
прессовая установка 4 опрессовывает столб заготовок
при прогреве. После окончания полимеризации лака
автоматически поднимается плунжер прессовой установ-
ки, раскрывается печь и тележку с контейнером выка-
тывают на место разгрузки. Контейнер со склеенными
брусками снимается с тележки, а на его место ставится
другой контейнер, в который уже уложены стопы пла-
стин. Цикл повторяется.
Технические данные установки
Размеры склеиваемых брусков, мм:
толщина........................................... 8—100
ширина............................................50—70
длина.............................................До 1500
Производительность линии, кг/ч ......................... 100
Габариты линии, мм:
ширина............................................. 2000
длина.............................................. 5000
высота............................................. 4000
Масса, кг.............................................. 6900
Полученные бруски на специальной установке (рис.
9-11, поз. 12) разрезаются пилой на прокладки для яр-
мовой изоляции мерной длины. Установка снабжена
приемным устройством барабанного типа, куда закла-
дываются склеенные бруски. Барабан, вращаясь, подает
бруски в зону реза, причем в зоне между загрузкой
брусков в барабан и местом их разрезки бруски авто-
ЗП
матически подаются вдоль своей продольной оси до упо-
ра, благодаря чему обеспечивается получение точных
размеров по длине прокладок.
Установка для изготовления реек (рис. 9-11, поз. 9)
отличается от ранее описанной установки (рис. 9-18)
размерами и отдельными конструктивными особенно-
стями.
Для обеспечения получения стабильных размеров
обмоток (см. гл. 4) разработан специальный стенд (рис.
9-11, поз. 10) с механизированным набором на рейку
прокладок, с требуемой гарантированной общей их тол-
щиной. Измерение толщины (высоты) столба прокладок
осуществляется в момент его сжатия давлением 4—
6 МПа. Полный комплект реек с набранным столбом
прокладок предъявляется работнику ОТК.
Механизированная линия изготовления твердых уг-
ловых шайб (рис. 9-11, поз. 8) выполнена на базе прес-
совой установки, показанной на рис. 8-21. Дополнитель-
но разработано подающее устройство, которое обеспе-
чивает автоматическую подачу заготовки на один шаг в
момент наибольшего раскрытия штампа. Благодаря это-
му устраняется тяжелая ручная операция подачи заго-
товки в штамп в процессе прессования. Технология из-
готовления опорных и емкостных колец принципиально
не изменена. Сборка и бандажировка колец производят-
ся на специальном рабочем месте (рис. 9-11, поз. 14).
В этой технологической цепочке разработан специ-
альный консольный кран-штабелер для механизирован-
ной загрузки опорными и емкостными кольцами этаже-,
рочного пресса (рис. 9-11, поз. 11). Этим же штабелером
осуществляется и разгрузка пресса. Кран-штабелер за-
креплен на верхней траверсе этажерочного пресса. Коль-
ца, подлежащие запеканию на прессе, укладываются на
тонкие листовые поддоны, которые с помощью крана-
штабелера заталкиваются или извлекаются из пресса
в момент раскрытия плит.
Оборудование для фрезерования колец (рис. 9-11,
поз. 15) и для изолировки емкостных колец (рис. 9-11,
поз. 16) выполнено более жестким с увеличенной мощ-
ностью привода в сравнении с существующим оборудо-
ванием. Это позволяет улучшить как качество фрезеро-
вания, так и качество намотки изоляции.
Опорные кольца, шайбы и полушайбы, а также мно-
гослойные мерные прокладки подаются на стенд для
312
сборки ярмовой и опорной изоляции (рис. 9-11, поз. 13).
Принципиальная конструкция такого стенда показана
на рис. 8-12. Отличительной особенностью данного стен-
да является наличие поворотного стола, благодаря чему
значительно облегчается операция по установке прокла-
док. Более совершенна система прессования. Приклейка
прокладок к кольцам электрокартона осуществляется с
помощью клея КМЦ. Операции сверления отверстий под
заклепки и приклепка прокладок ликвидированы.
Полное освоение разработанной технологии и обо-
рудования в производстве позволит существенно под-
нять производительность труда при изготовлении изо-
ляционных деталей из электроизоляционного картона.
Глава десятая
КОНТРОЛЬ ОБМОТОЧНО-ИЗОЛЯЦИОННЫХ РАБОТ
10-1. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ. ОРГА-
НИЗАЦИЯ И ФОРМЫ КОНТРОЛЯ
Контроль за качеством изготовления как трансфор-
матора в целом, так и отдельных его узлов, в том числе
обмоток и изоляции, осуществляется рабочими, масте-
рами, а также службой отдела технического контроля
(ОТК).
Одной из прогрессивных систем выпуска высокока-
чественной продукции является система бездефектного
изготовления продукции, предусматривающая обеспече-
ние высокого качества выпускаемых заводом изделий в
строгом соответствии с утвержденной конструкторской
и технологической документацией.
Система исходит из диалектической неразрывности
понятия качества и количества продукции, из того, что
улучшение качества изделий является одним из основ-
ных средств повышения производительности труда —
важнейшего условия успешного решения задачи создания
материально-технической базы коммунизма. Идеологи-
ческую основу системы составляет повседневное воспи-
тание у производственников коммунистического отноше-
ния к труду, чувства высокой ответственности за качест-
во выполняемой работы. Бездефектная система изготов-
ления продукции исходит из коммунистического
принципа: «Рабочая совесть — лучший контролер».
31з
Вся работа проводится на основе широкого развер-
тывания социалистического соревнования за бездефект-
ное изготовление продукции и ее сдачу с первого предъ-
явления.
Основные технические принципы системы бездефек-
тного изготовления продукции и ее сдачи ОТК с первого
предъявления включают:
тщательную обработку и корректировку действующей
технической документации;
разработку и усовершенствование технологических
процессов;
максимальное сокращение ручных работ путем внед-
рения средств механизации и повышения оснащенности
производства;
обеспечение производственных участков необходимым
современным оборудованием, приборами и средствами
контроля;
установление единой методики технического контроля
готовой продукции согласно пооперационным картам
обмера на узлы и изделия.
Система бездефектного изготовления продукции и
сдача ее ОТК с первого предъявления устанавливают
полную ответственность за качество продукции самих
исполнителей— рабочих, мастеров, руководителей це-
хов, роль которых в обеспечении качества изделия явля-
ется главной и решающей. Положения о системе безде-
фектного изготовления продукции, учитывающие специ-
фику производства, разрабатываются на предприятии.
Так, на Запорожском трансформаторном заводе дан-
ная система внедрена с -1965 г. и успешно действует.
Надежность и долговечность работы трансформатора,
помимо надежных конструктивных решений и качества
материалов, в большой степени зависят от качества его
изготовления и в первую очередь от качества изготовле-
ния обмоток и изоляции. В процессе изготовления
обмотки изоляционные узлы и детали подвергаются
контролю на соответствие чертежу и технологии соглас-
но пооперационным картам обмера. При заполнении карт
обмера проверяются по чертежу все основные размеры
деталей, правильность выполнения режимов и последо-
вательности технологических операций, состояние рабо-
чего места, применение оснастки, указанной в техноло-
гических картах, чистота изделия. Пооперационные
карты обмера подписываются исполнителем, мастером
314
и мастером ОТК (или контролером) и подшиваются .в
дело трансформатора, которое хранится в ОТК завода.
В соответствии с ГОСТ 3.1503-74 «Правила оформления
документации контроля» установлены технический пас-
порт и карта измерений (ГОСТ 3.1504-74), которые вне-
дряются на заводах.
Основанием для выпуска готовой продукции служит
комплекс приемо-сдаточных, периодических и типовых
испытаний трансформатора на соответствие ГОСТ и тех-
ническим условиям, а для передачи узлов и деталей
трансформатора на дальнейшую сборку— комплекс кон-
трольных проверок деталей и узлов на соответствие тре-
бованиям чертежа и проверка применяемых материалов
на соответствие ГОСТ и ТУ.
Приемо-сдаточным испытаниям в объеме, предусмот-
ренном ГОСТ или ТУ, подвергается каждый трансфор-
матор, выпускаемый заводом. Данные приемо-сдаточных
испытаний заносятся в паспорт трансформатора. На каж-
дом готовом образце нового или модернизированного
типа трансформатора проводятся типовые и периодичес-
кие испытания трансформаторов, в объем которых, по-
мимо объема приемо-сдаточных испытаний, входят теп-
ловые испытания, испытания механической прочности
бака и несущих конструкций трансформатора и импуль-
сные испытания полной и срезанной волнами согласно
ГОСТ 1516.2-16. Периодические испытания должны пов-
торяться через 5—8 лет или при внесении конструктивных
изменений, изменении технологии или материалов, вли-
яющих на строение изоляции и ее электрическую проч-
ность.
Нормы, методики испытаний, применяемое оборудо-
вание и контрольно-измерительная аппаратура подробно
описаны в [18, 19].
На заводе «Сибэлектротяжмаш» [54] внедрение сис-
темы бездефектного изготовления продукции происходит
на основании плана, предусматривающего мероприятия
организационного, технического и воспитательного ха-
рактера. Система в последнее время усовершенствова-
лась за счет внедрения новой брак-карты, предусматри-
вающей получение ежедневной информации по качест-
ву выпускаемой продукции от машиносчетной станции
(виновник, стоимость брака и т. д.).
В ОТК имеются карточки контроля мероприятий, ка-
сающихся вопросов качества, Введены коэффициенты
315
качества и чистоты, а также переходящие призы за ка-
чество. Приз «За высокое качество» вручается цеху,
выполнившему обязательные условия соцсоревнования,
если коэффициент качества не ниже 0,8. Символ «Бра-
коделам» вручается цеху, имеющему коэффициент ка-
чества не выше 0,6. При сдаче продукции с первого
предъявления и отсутствии рекламаций и претензий от
заказчиков рабочие премируются. Особое внимание уде-
ляется строгому соблюдению технологической дисцип-
лины. К нарушителям технологической дисциплины при-
меняются меры материального и морального воздей-
ствия, а цехам соответственно снижается коэффициент
качества. Большое внимание уделяется внедрению прог-
рессивных видов технологических процессов.
На заводе «Уралэлектротяжмаш» успешно действует
система учета и анализа качества продукции [55]. Для
учета и анализа качества продукции ведется журнал
«Сводные данные о качестве продукции», в котором за-
писывают потери из-за брака, возврат продукции, рек-
ламации, соблюдение технологической дисциплины, ко-
личество продукции, принятой с первого предъявления,
количество возвратов из ОТК и т. д.
В цехах завода еженедельно проводят «дни качества»,
где разбираются все случаи брака, возврата продукции
из ОТК, от цехов-потребителей.
Оценка качества работы цехов производится в соот-
ветствии с коэффициентом качества, который учитывает
убытки из-за брака, претензии от потребителей, возврат
продукции, культуру производства, отступление от техни-
ческой документации. Высшая оценка коэффициента ка-
чества — единица.
В последние годы на отечественных трансформаторо-
строительных заводах проводится периодическая аттеста-
ция достигнутого уровня производства [56, 57].
Аттестация уровня производства — это система, состо-
ящая из:
аттестации уровня качества;
аттестации уровня технологии;
аттестации уровня организации производства.
В основу методических материалов по аттестации
уровня технологии и уровня организации производства
легли следующие положения:
1.	Для оценки уровня приняты три категории;
высшая (В) категория;
316
I категория;
II категория.
К высшей (В) категории относятся предприятия, це-
хи, участки, имеющие лучшие показатели, достигнутые
на аналогичных предприятиях в СССР и за рубежом. К
I категории относятся предприятия, цехи, участки, имею-
щие средние показатели, достигнутые на аналогичных
производствах в СССР. Ко II категории относятся пред-
приятия, цехи и участки, имеющие показатели ниже сред-
них, достигнутых в отрасли.
2.	Аттестируемые объекты объединяются по класси-
фикаторам в группы, имеющие сопоставимый техноло-
гический и организационный уровень производства.
В основу классификаторов положены общие призна-
ки:
аналогичность выпускаемой продукции;
характеристика производства: тип, численность ра-
ботающих, объем производства;
характеристика деталей узлов.
3.	Для определения категории уровня по классифи-
кационным группам принята номенклатура технико-эко-
номических показателей.
Для определения уровня качества изделий, уровней
технологии и организации производства в категориях
предусматривается система расчета оценок по количес-
тву баллов.
Уровень производства предприятия в баллах опреде-
ляется по формуле
Уц—У К&1 + У т^2“F У 0^3,
где Ук—-технический уровень изделий; Ут — уровень
технологии; Уо— уровень организации; k\, k2, &з— ко-
эффициенты, характеризующие значимость соответствен-
но технологического уровня изделия, уровня технологии,
уровня организации производства.
Технический уровень изделий определяется по фор-
муле

0,к "Т”	~р 3tZg
100
где Яз-к — удельный вес изделия категории В со знаком
качества, % общего объема; ав — то же изделие кате-
гории В без знака качества; а\ — то же изделие I кате-
гории; а2 — то же изделие II категории,
317
Под уровнем технологии производства Ут понимает-
ся система взаимосвязи показателей, характеризующих
прогрессивность и экономичность принятых на предприя-
тиях технологических методов осуществления производ-
ственного процесса.
Уровень организации определяется по формуле
_____-^oi 4" 2ЛО2 -р ЗИ03
ог“__100	>
где Доь А02, Аоз— суммарный удельный вес аттестован-
ных показателей соответственно категорий В, I и II уров-
ня, %; 1, 2, 3 — баллы условно присваиваемые соответ-
ственно MB, I и II уровня технологии.
Всесоюзным институтом трансформаторостроения на
основании большого статистического материала для
аттестации уровня технологии обмоточно-изоляционного
производства предложены следующие показатели: См —
степень охвата рабочих механизированным трудом, %;
Ум.т — уровень механизированного труда в общих тру-
довых затратах, %.
Степень охвата рабочих механизированным трудом
См определяется в процентах отношением числа рабо-
чих, выполняющих работу механизированным способом,
к общему числу рабочих на данном участке (цехе). К
рабочим, выполняющим работу механизированным спо-
собом, относятся рабочие, выполняющие работу при по-
мощи машин и механизмов с электрическим, пневмати-
ческим или другим приводом или наблюдающие за дей-
ствием автоматических машин и механизмов. К этой
категории рабочих относятся и наладчики.
Уровень механизированного труда в общих трудо-
затратах (в процентах) определяется по формуле
Ум.т=-^ -юо=сл
где — число рабочих во всех сменах на участке (це-
хе), занятых механизированным трудом; Р—общее чис-
ло рабочих на участке (цехе); k — коэффициент меха-
низации, выражающий отношение времени меха-
низированного труда к общим затратам времени на дан-
ном оборудовании или рабочем месте.
Аттестация показывает, что на заводах все больше
внимания уделяется вопросам технологии, разработке и
внедрению новых высокопроизводительных техпроцессов
и специального технологического оборудования, модер-
318
низации действующего оборудования, внедрению поточ-
но-механизированных и автоматических линий, позволяю-
щих получить максимальный экономический эффект.
Внедрение системы повышения качества выпускае-
мой продукции на трансформаторостроительных заво-
дах страны позволило повысить качество новых транс-
форматоров, резко уменьшить потери от брака, сокра-
тить число рекламаций, повысить надежность и
улучшить эстетическое оформление многих изделий. Воз-
росло количество работающих с личным клеймом. Госу-
дарственный Знак качества присвоен многим типам
трансформаторов.
10-2- КОНТРОЛЬ МАТЕРИАЛОВ И ИЗОЛЯЦИОННЫХ ДЕТАЛЕЙ
Технический контроль начинается с проверки качест-
ва поступающих на завод материалов. Обмоточные про-
вода и изоляционные материалы подвергаются входно-
му контролю.
Обмоточные провода проверяются на соответствие
ГОСТ и техническим условиям, проверяются размеры и
сечение провода, толщина и качество наложенной изоля-
ции как при перемотке обмоточных проводов на техноло-
гические барабаны (если это предусмотрено технологи-
ей), так и при помощи специальных испытаний изоля-
ции провода.
Испытанию изоляции обмоточного провода подвер-
гается 5% барабанов, катушек или бухт от полученной
партии провода.
Изоляция провода круглого сечения, кроме провода
марки ПБ, испытывается наматыванием трех — пяти
витков образца провода на круглый гладкий стержень
с диаметром, равным пятикратному диаметру провода
(но не менее 3 мм), при этом не должно наблюдаться
нарушений целостности изоляции.
Изоляция обмоточных проводов прямоугольного се-
чения и круглого сечения марок ПБ и АПБ испытыва-
ется методом перегиба образца провода на 180° вокруг
гладкого круглого стержня диаметром 100 мм.
Во всех случаях по окончании цикла испытаний не
должно наблюдаться нарушений изоляции провода.
Проверка механической прочности провода и конт-
роль величины электрического сопротивления выполня-
ются в соответствии с ГОСТ 10687-76 и 1535-71.
319
Поступающий в производство электроизоляционный
картой для изготовления изоляционных деталей подвер-
гается выборочному контролю на соответствие ГОСТ
или ТУ.
При отсутствии сертификата по качеству картона,
нарушения правил транспортировки или хранения элект-
роизоляционный картон также подвергается входному
контролю и испытаниям.
Электроизоляционный картон, предназначенный для
изготовления изоляции трансформаторов класса напря-
жения 220—500 кВ, подвергается испытанию на соответ-
ствие ГОСТ 4194-68, а предназначенный для изготовле-
ния мягких цилиндров должен пройти предваритель-
ную проверку на поверхностную электрическую проч-
ность.
Необходимо проверять процент зольности, влажно-
сти, масловпитываемости, плотности, усадку картона —
раз в месяц, а усадку картона для дистанционных про-
кладок— непосредственно перед запуском в производ-
ство.
В процессе производства изоляционных деталей сле-
дует контролировать соответствие применяемой марки
электроизоляционного картона назначению детали (см.
гл. 3), выполнение требований к хранению картона и
изготовленных из него деталей, контролировать транс-
портирование картона со склада и в цехе, а также
транспортирование деталей и сборочных единиц.
Аналогичному контролю и испытаниям подвергаются
гетинакс, текстолит и другие изоляционные материалы.
Бакелитовые изделия — цилиндры, трубки, валы и
др. — проверяются на отсутствие расслоений, нарушения
целостности поверхности, следов срезанных пузырей ла-
ка, трещин.
Один раз в месяц 1% сменной продукции бакелито-
вых изделий испытывается на механическую и электри-
ческую прочность по методике ГОСТ 8726-72.
10.2. КОНТРОЛЬ ЗА КАЧЕСТВОМ И ИСПЫТАНИЕ ОБМОТОК
Обмотка состоит из большого числа проводников и
изоляции. Это дорогие и дефицитные материалы, обес-
печивающие в основном надежность трансформатора.
Поэтому в процессе производства организуют сплошной
контроль качества изготовления обмоток.
320
В процессе изготовления каждой обмотки кон-
тролируют технологические операции ее производства,
о чем делают запись в пооперационной карте об-
мера.
До начала намотки проверяют соответствие приня-
той оснастки, указанной в технологической карте, и раз-
меров обмоточного провода и установленных деталей,
указанных в чертеже. С этой целью измеряют наружный
диаметр шаблона, установленного на намоточном стан-
ке, размер сечения и изоляции провода, соответствие
номера заказа, написанного на каждой электрокартон-
ной рейке с набором дистанционных прокладок, номеру
заказа трансформатора, для которого будет изготовлена
эта обмотка.
В процессе намотки контролируют натяжение прово-
да, радиальный размер катушки и плотность витков,
размеры установленных каналов, расположение и пра-
вильность выполнения переходов из катушки в катушку,,
отводов, отпаек, петель, направление намотки (правая,,
левая).
Систематически проверяют качество пайки обмоточ-
ного провода и изоляции места пайки. Выборочно пайки,,
выполненные обмотчиком, вырезают и после визуально-
го осмотра передают в лабораторию для измерения со-
противления мест пайки.
Ограничивают число паек, выполненных в каждой
катушке. Не допускается резкое увеличение числа паек
в одной или двух обмотках (обычно так бывает при на-
мотке винтовых обмоток, если намотку производят про-
водом, не перемотанным на технологические барабаны
в соответствии с длиной витков одной обмотки).
Проверяют также правильность выполнения перехо-
дов, раскладку параллельных проводников витка в кон-
цах обмотки, изолировку и крепление концов.
Каждую многопараллельную и многоходовую обмот-
ку перед снятием ее со станка проверяют на отсутствие
замыканий между параллельными проводами или хода-
ми и правильность выполнения транспозиций. Проверка
изоляции осуществляется с помощью мегаомметра или
контрольной лампы напряжением 36 В. Проверку пра-
вильности выполнения транспозиций проводят путем
сверки переходов намотанной обмотки с чертежом и
прозванивания параллелей с помощью мегаомметра или
контрольной лампы.
21—7 С8
321
При контроле технологических операций стяжки и
прессовки проверяют расположение и размеры концевой
изоляции, геометрию и размеры обмотки, вертикаль-
ность и равномерность расположения столбов прокла-
док, отсутствие нарушения изоляции, состояние перехо-
дов и транспозиций.
Контролируют также соответствие оснастки, выбран-
ной для стяжки, правильность выбора и расположения
технологических прокладок и подставок.
Контролируют соответствие усилия прессовки обмот-
ки, указанного в технологической карте, усилию, уста-
новленному для этой обмотки, а также полученный осе-
вой размер (высоту) обмотки.
Большое значение для качества обмоток имеет ре-
жим сушки, который должен проводиться в строгом со-
ответствии с утвержденной технологией сушки и произ-
водственными инструкциями. Режимы сушки, пропитки,
запекания контролируют как проверкой записанных в
журнале режимов, так и периодическими контрольными
замерами режимов работниками ОТК. После демонтажа
оснастки обмотка проходит окончательный контроль ка-
чества выполненных технологических операций на об-
моточно-изоляционном участке цеха. Здесь дается за-
ключение о пригодности ее к сборке.
Место контрольного осмотра и измерений специаль-
но оборудовано, как показано на рис. 7-1,в. Обычно
осматривают не только наружную, но и внутреннюю по-
верхность обмотки. Осмотр производят с помощью
контрольной лампы напряжением 36 В, внимательно
проверяя расположение изоляционных полос под пере-
ходами, состояние бандажей, отсутствие повреждения
изоляции провода и других дефектов в обмотке. Обмот-
ки в запрессованном состоянии вторично проверяют с
помощью мегаомметра 1000 В на отсутствие замыканий
между параллельными проводниками и ходами.
Обмотки, трансформаторов до установки на магнито-
провод обычно подвергают приемо-сдаточным испытани-
ям по следующей программе [18 и 19}: 1) проверка чис-
ла витков и направления намотки; 2) испытание изоля-
ции витков или проверка на отсутствие глухих
металлических замыканий между витками; 3) измерение
сопротивления обмотки постоянному току.
В зависимости от габарита, числа витков и сечения
проводов обмотки указанная программа выполняется
322
полностью или частично. Так, обмотки трансформато-
ров I—III габаритов проверяют по пп. 1 и 2 программы,
а обмотки трансформаторов IV—VI габаритов — по
пп. 1—3. Проверку числа витков проходят все обмотки
трансформаторов малой мощности и обмотки ВН транс-
форматоров средней мощности. Эти обмотки имеют
большое число витков из провода малого сечения, и по-
этому число витков проверяют методом электрического
контроля.
В обмотках НН, а также в обмотках ВН трансфор-
маторов большой мощности число витков сравнительно
невелико и брак маловероятен. В таких обмотках число
витков обычно проверяют подсчетом без применения
метода электрического контроля. Проверку правильно-
сти намотки производят путем осмотра и сравнения с
чертежом.
Испытание изоляции витков индуктированным напря-
жением с помощью установки повышенной частоты при-
меняют только для обмоток маломощных трансформа-
торов до 630 кВ-А. Это испытание исключается для об-
моток, стянутых металлическими оправками; кроме того,
наведение высоких напряжений в обмотках ВН и СН
трансформаторов большой мощности было бы недопу-
стимым при испытании на воздухе.
Практика приемо-сдаточных испытаний показывает,
что в большинстве случаев можно обнаружить только
глухие металлические замыкания витков. Если имеется
только частичное нарушение изоляции, то после процес-
са пропитки и сушки обмоток это нарушение изоляции
часто исчезает и не обнаруживается даже во время
приемо-сдаточных испытаний двойным индуктированным
напряжением собранного трансформатора.
Поскольку в соответствии с ГОСТ 11677-75 допусти-
мое отклонение коэффициента трансформации не долж-
но превышать ±0,26%', следует проверять число витков
в готовой обмотке.	<
На установке, схема которой приведена на рис. 10-1,
проверка числа витков в готовой обмотке производится
методом сравнения ее с образцовой, имеющей необхо-
димое число отпаек. Установка согласно [31} представ-
ляет магнитопровод с двумя стержнями и съемным верх-
ним ярмом. На одном из стержней находится обмотка
возбуждения, а на другом обмотка образцовая. На него
же помещается проверяемая обмотка и включается так,
21*
323
Рис. 10-1. Установка для определения числа витков обмотки и про-
верки ВИТКОВОЙ изоляции.
а — с вертикальным стержнем магнитопровода (/— измерительный пульт;
2 — вертикальный магнитопровод; 3 — отодвигаемое ярмо, закрепленное на
поворотном стержне); б — с горизонтальным стержнем магнитопровода (1 —
горизонтальный магнитопровод; 2 — испытываемая обмотка; 3 — тележка: 4 —
поворотное ярмо).
чтобы э. д. с. в ней и в образцовой обмотке были на-
правлены навстречу друг другу. После того, как стерж-
ни накрыты ярмом, установка представляет собой
трансформатор, в котором обмотка возбуждения явля-
ется первичной, а проверяемая и образцовая обмотки
являются вторичными. Так как они включены встречно,
то при отключении числа витков в проверяемой обмот-
ке до расчетного появляется разность напряжений, под
воздействием которой в цепи возникает ток, фиксируе-
мый миллиамперметром. При расчетном числе витков
в первичной обмотке стрелка прибора будет в нулевом
положении.
Проверка на отсутствие короткозамкнутых витков
без насадки обмотки на магнитопровод производится с
помощью специального прибора индукционным методом
[18]. Метод основан на определении наличия электро-
магнитного поля вокруг короткозамкнутого витка, кото-
рое создается в нем индуктированным током короткого
замыкания.
Ценность его заключается в том, что им можно опре-
делить место короткого замыкания с помощью простой
аппаратуры. Для определения места замыканий в об-
мотках применяют катушечные искатели (рис. 10-2,а),
а для цилиндрических обмоток — щелевые (рис.
10-2,6). Для возбуждения одной катушки испытываемой
обмотки применяют катушечный питатель (рис. 10-2,а).
При определении замыкания в многопараллельных об-
324
мотках (по методу разностного электромагнитного поля
бифилярных проводов) не требуется возбуждения испы-
тываемой обмотки. Наличие и место короткого замыка-
ния определяются искателем по отсутствию отклонения
стрелок прибора при питании испытываемых параллель-
ных проводов переменным током 5—30 А.
Установка для испытания изоляции витков [58} авто-
матически контролирует межвитковую изоляцию кату-
шек при их транспортировке на конвейере.
Рис. 10-2. Искатели и питатели для определения витковых замыка-
ний в обмотках индукционным методом.
а — катушечный искатель; б — щелевой искатель; в — катушечный питатель;
г — общий питатель (/ — сердечник; 2 — катушка; 3 — защитный кожух).
Испытание обмоток производится в электромагнит-
ном поле, создаваемом индуктором. Индуктор представ-
ляет собой однослойную цилиндрическую катушку, внут-
ри которой параллельно ее оси пропускается испытывае-
мая обмотка. Параллельно индуктору подключена
емкость, настроенная в резонанс с индуктивностью ин-
дуктора. Таким образом, индуктор и испытываемая ка-
тушка представляют собой воздушный трансформатор.
При наличии короткого замыкания витка или ослабле-
нии межвитковой изоляции в испытываемой катушке
резонансный контур расстраивается, и в нем повыша-
ется ток, потребляемый контуром от генератора, вслед-
ствие чего срабатывают реле максимального тока. Для
испытания обмоток всех типоразмеров требуется, чтобы
наводимая в них э. д. с. была равна по величине двой-
ному рабочему напряжению. При наличии повреждения
межвитковой изоляции обмотки или короткозамкнутого
витка срабатывает реле и приводит в действие катушку
пневматического подъемника двери люка изолятора бра-
325
ка, куда падает бракованная катушка. Числов витков в
обмотке определяется методом сравнения с образцовой
обмоткой — дифференциальным методом.
Подробнее с испытаниями обмоток и испытательны-
ми установками -можно ознакомиться в (18 и 58].
При испытании обмоток всегда следует помнить о
правилах техники безопасности и выполнять их. Воздей-
ствие электрического тока на организм может вызвать
серьезные последствия для здоровья и даже привести
к несчастному случаю со смертельным исходом.
Поражение электрическим током чаще всего происхо-
дит в результате прикосновения к неизолированным
токопроводящим частям электрической цепи, находя-
щейся под напряжением.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.	Воеводин И. Д., Дейнега И. А., Сисуненко О. И. Итоги
и задачи развития трансформаторостроения. — Электротехника, 1976,
№ 4, с. 1—7.
2.	Герасимова Л. С., Майорец А. И. Обмотки и изоляция
силовых трансформаторов. М.: Энергия, 1969.
3.	Петров Г. Н. Электрические машины. Ч. 1. Трансформаторы.
М.: Энергия, 1974.
4.	Сапожников А. В. Конструирование трансформаторов.
М.—Л.: Госэнергоиздат, 1959.
5.	Тихомиров П. М. Расчет трансформаторов. М.: Энергия, 1976.
6.	Тезисы докладов на научно-технических конференциях «Со-
временное состояние отечественного т|рансформаторостроения и перс-
пективы его развития». М.: Информэлектро, 1975.
7.	Васютинский С. Б. Вопросы теории и расчета трансформа-
торов. Л.: Энергия, 1970.
8.	Дымков А. М. Расчет и конструирование трансформаторов.
М.: Высшая школа, 1971.
9.	Белецкий 3. М. Вопросы изоляции в современном трансфэр-
м а торостроении. — Электротехническая промышленность. Аппараты
высокого напряжения. Трансформаторы. Силовые конденсаторы,
1975, № 8 (52), с. 1-^3.
10.	Лейтес Л. В. Добавочные потери —В ин.: Трансформаторы.
Вып. 5. Сборник обзорных статей под ред. А. Г. Крайза. М.—Л.:
Госэнергоиздат, 1960, с. 143—168.
11.	Китаев В. Е. Трансформаторы. М.: Высшая школа, 1967.
12.	Шафир Ю. Н. Оптимизация транспозиций в многоходовых
многорядных винтовых «обмотках трансформаторов. — Электротех-
ника. 1975, № 4, с. 17—20.
13.	Сапожников А. В. Уровни изоляции электроустановок. М.:
Энергия, 1969.
14.	ГОСТ 1516.1-7'6. Электрооборудование и электрические
установки переменного тока на напряжение 3 кВ и выше. Нормы
испытательных напряжений изоляции.
15.	Вопросы трансформаторостроения. Труды ВЭИ, вып. 79,
М.: Энергия, 1969.
16.	ГОСТ 1516.2-76. Электрооборудование и электрические уста-
новки переменного тока на напряжение 3 кВ и выше. Общие мето-
ды испытаний электрической прочности изоляции.
17.	Воеводин И. Д. Комплексные исследования электрической
прочности и создание изоляции силовых трансформаторов высоких
классов напряжения. Доклад на соискание ученой степени канд.
техн. наук. М., 1974.
18.	Испытание мощных трансформаторов и реакторов. Алексе-
енко Г. В., Ашрятов А. К-, Веремей Е. В., Фрид Е. С. М.: Энергия,
1978.
327
19.	Каганович Ё. А. Испытание трансформаторов малой и сред-
ней мощности на напряжение дю 35 кВ включительно. М.: Энергия,
1969.
20.	Справочник по электротехническим материалам под ред.
Ю. В. Кюрицкого, В. В. Пасынкова, Б. М. Тареева. Т. 1 и 2. М.:
Энергия, 197'4. Т. 3. Л.: Энергия, 1976.
21.	Лурье С. И. Электротехническая стойкость трансформаторов
при коротких замыканиях и пути ее повышения. — Электротехника,
1975, № 8, с. 28—31.
22.	Шугайло А. И., Линова Л. С., Головань Г. Д. Основные
материалы трансформаторюстроения и требования к ним. — Электро-
техническая промышленность. Аппараты высокого напряжения.
Трансформаторы. Силовые конденсаторы, 1975, № 8 (52), с. 30—<33.
23.	Герасимова Л. С. Методы совершенствования технологии
обмоточно-изоляционного производства трансформаторов большой
мощности. Доклад на соискание ученой степени кандидата техни-
ческих наук. Одесский политехнический ин-т, 1975.
24.	Герасимова Л. С., Дейнега И. А. Технология и оборудование
производства трансформаторов. М..: Энергия, 1972.
25.	Зенова В. П., Лурье С. И., Мильман С. Н. Стойкость сжи-
маемых обмоток трансформаторов при действии радиальных усилий
короткого замыкания. — Электротехника, 1975, №4, с. 39—43.
26.	К расчету силы начальной прессовки обмоток трансформа-
торов/ Савельев М. П., Булах К. А., Линова Л. С., Соколо-
ва Л. И. Электротехника, 197Б, № 4, с. 43—45.
27.	Лурье О. И., Мильман Л. И. Механические характеристики
изоляционных материалов обмоток трансформаторов. — Электротех-
ника, 1964, № 4, с. 29—32.
28.	Линова Л. С., Соколова Л. И., Булах К. А. Технология
обработки обмоток трансформаторов с учетом релаксационных
явлений в изоляции. — Технология электротехнического производ-
ства, 1974, № 4, с. 23, 24.
29.	Лурье С. И. Осевые усилия в обмотках трансформаторов. —
Электричество, 1972, № 4, с. 23—<32.
30.	Герасимова Л. С., Бондаренко В. И. Исследование распре-
деления осевых усилий по элементам обмоток силовых трансформа-
торов. — В к.н.: Тезисы докладов второй республиканской межвузов-
ской научно-технической конференции по электротехнике. Днепро-
петровск: Преминь, 1969, с. '14—1'5.
31.	Дубатов Б. П. Производство трансформаторов мощностью
до 630 кВ-А (I и II габаритов). М., Энергия, 1976.
32.	Герасименко В. М., Звонков М. Г., Ковбасенко С. Н. Со-
временные способы сварки в СССР и за рубежом. Киев:
УкрНИИНТИ, серия 12. Сварочное производство и оборудование,
1972.
33.	Холопов Ю. В. Ультразвуковая сварка. Л.: Машинострое-
ние, 1972.
34.	Тереза Г. П., Веремей Е. В. Электрооборудование станций
для испытания трансформаторов. М.: Энергия, 1966.
35.	Алаев В. А. Обмотки высоковольтных трансформаторов.
М.: ОНТИ. НКТП, 1937.
36.	Маркин А. Г. Из опыта холодной сварки металлов. — Авто-
матическая сварка, 1964, № 2.
37.	А. С. № 474858 [СССР]. Станок для намотки непрерывных
обмоток без перекладки секций. М. И. Мыкало, Я. 3. Чечелюк,
328
Г. И. Пшеничный, И. И. Грязев, Л. Д. Афанасьева. Опубл.—
Открытия. Изобретения. Пром, образцы. Товарные знаки, 1975,
№ 23.
38.	Герасимова Л. С., Майорец А. И. Намотка обмоток мощ-
ных -силовых трансферматоро-в на вертикально-намоточных стан-
ках.— Энергетика и электротехническая промышленность, 1964,
№ 3, с. 52—54.
39.	Пшеничный Г. И., Хмара И. Н., Гаврилюк Е. В. Про-
граммно-счетное устройство к намоточным 'Станкам — Технология
электротехнического производства, 1971, вып. 32, с. 29—31.
40.	Воеводина М. А., Катунин М. А., Чечелюк Я. 3. Устройство
для радиальной утяжки провода при намотке. — Технология элек-
тротехнического производства, 1975, № 12, с. 6—7.
41.	Пшеничный Г. И., Чечелюк Я- 3. Комплексная механизация
обмоточных работ в производстве трансформаторов III и -выше
габаритов. — Технология электротехнического производства. 1975,
№ 8, с. 35—37.
42.	А. С. 223912 [СССР]. Раздвижная оправка для намотки
электрических катушек. Я. 3. Чечелюк, Г. И. Пшеничный, А. Д. Ко-
зявин, Н. И. Мыкало и В. Г. Басов. Опубл. — Изобретения. Пром,
образцы. Товарные знаки, 1968, № 25.
43.	А. С. 291250 [СССР]. Устройство для стяжки обмоток./
Я. 3. Чечелюк, Н. И. Мыкало, Г. И. Пшеничный, И. И. Грязев и
Л. В. Белоконь. Опубл. — Открытия. Изобретения. Пром, образцы.
Товарные знаки, 1971, № 3.
44.	А. С. 270056 [СССР]. Устройство для опрессовки электриче-
ских катушек./ Я. 3. Чечелюк, Г. И. Пшеничный, И. П. Якименко.
Опубл. — Открытия. Изобретения. Пром, образцы. Товарные знаки,
1970, № 16
45.	Пшеничный Г. И., Фартушный Б. А., Чечелюк Я. 3. Опрес-
совка обмоток силовых трансформаторов до сушки и в процессе
сушки. — Технология электротехнического производства, 1971, № 29,
с. 20—23.
46.	Лурье С. И., Мильман Л. И. Механические свойства транс-
форматорного электрокартона. — Вестник электропромышленности,
1963, № 1, с. 46—50.
47.	Барановский В. В., Дулицкая Г. М. Слоистые пластики
электротехнического назначения. М.: Энергия, 1976.
48.	Лапинский И. Картоно делительные машины. Пер. -с польск.
под ред. Г. Т. Тольского. М.: Лесная промышленность, 11966.
49.	Пшеничный Г. И., Соколова Л. И. Изготовление твердых
угловых шайб. — Технология электротехнического производства,
1974, № 5.
50.	Вайсвальд И. П., Корицкий Ю. В., Барановский В. Г. Не-
которые результаты экспериментального изучения процесса электро-
изоляционных намоточных изделий. — Технология электротехническо-
го производства, 1969, № 11, с. 22—26.
51.	Пшеничный Г. И., Бадыгин В. Н. Способы изготовления
жестких угловых шайб. — Технология электротехнического произ-
водства, № 4, 19713, с. 35—36.
52.	А. С. 469997 [СССР]. Способ получения твердых угловых
шайб./ Пшеничный Г. И., Афанасьев М. А., Левченко Г. Н., Бады-
гин В. М. и Дашевский Н. П. Опубл. Открытия. Изобретения.
Пром, образцы. Товарные знаки, 1975, № 17.
329
53.	Новая технология изготовления емкостных колец для сило-
вых высоковольтных трансформаторов./ Роус Н. Г., Горпинич А. Д.,
Гарбуз Ю. X., Троян Э. Г., Носаче в В. А. — Технология электротех-
нического производства, 11974, № 7.
54.	Буров Ю. А. Система управления качеством продукции. —
Технология электротехнического производства, 1970, № 24, с. 30—32.
55.	Деребеев И. К. Система учета и анализа качества продук-
ции.— Технология электротехнического производства, 1971, №27,
с. 34—35.
56.	Куков Ю. П., Фадин И. Ф. Аттестация уровня производства
на предприятиях. — Технология электротехнического производства,
1973, № 2(45), с. 3—4.
'57	. Калитенков М. М., Лазарев В. Н., Гринберг Е. П. Аттеста-
ция уровня технологии на трансформаторных заводах. — Электро-
техническая промышленность. Аппараты высокого напряжения.
Трансформаторы. Силовые конденсаторы, 1974,	№	6(35),
с. 24—25.
58.	Евдокимов В. В., Нилова А. И., Морев В. Н. Автоматизи-
рованные системы управления промышленными предприятиями. Л.:
Машиностроение, 1975.
ПРЕДМЕТНЫЙ указатель
А
Аттестация уровня производ-
ства 316
Б
Барабаны для провода 83
Барьеры изоляционные 49
Бумаги электроизоляционные
57
Бумажно-бакелитовые изделия
281
Бумажно-масляная изоляция 42
В
Вакуумная сушка 211
Вальцы прокатные 287
Вертикально-намоточные стан-
ки 118, 160
Винтовые обмотки 27, 127, 202
Витые магнитопроводы 93
Влажность изоляции 34
«Вмотка» обмотки 93
Внешняя и внутренняя изоля-
ция 31
Входные катушки 97
Вырубка деталей 234
Г
Гибочные приспособления 194
Гидродомкраты 64
Главная изоляция 31, 38, 48
Г оризонтально-намоточные
станки 118, 152
Горячая сварка 148
Грузоподъемные приспособле-
ния 229
Д
Двухслойные обмотки 13
Двухходовые обмотки 29, 135
Детали изоляционные 43
Дисковые обмотки 11, 20, 37
Дистанционные прокладки 45,
249, 250, 306
Домкраты 64
Е
Емкостная защита обмоток 25
Емкостные кольца 99, 293, 304
Ж
«Жесткий» картон 57
3
Зажимные винты 64
Зажимы 197
Закрепление элементов обмот-
ки 197
Запекание обмоток 216
И
Изгиб картона 240
Изоляционные промежутки 36,
38
Изоляция 31
Инструмент рабочий 198
Испытание изоляции 325
К
Камеры сушильные 210
Каналы в обмотках 17, 28, 36,
43, 45
Кантование обмоток 204
Каретка для барабанов с про-
водом 181
Картоны электроизоляционные
56, 231
Катушечные обмотки 16, 20, 22
Киянки 199
Клещи паяльные 199
— сварочные 147
Колонки конденсационные 225
Комбинированные обмотки 25
Комплексная механизация 299
Комплектовка обмоток 142
Конструкция изоляции 36
Контроль 313
Концентрические обмотки 9, 36
Коробочки изоляционные 279
Крепление шаблонов и опра-
вок 192
Л
Лакировальные машины 283
Лаки электроизоляционные 59
Лакоткани 58
Лента обмоточная см. Фольга
Ленточно-шлифовальные стан-
ки 291
Линии механизированные 301
Литье угловых шайб 262
Лужение 145
М
Маслобарьерная изоляция 38
Мерительный инструмент 199
331
Металлизация ёмкостных Колец
293
Механизация намотки 151
Механическая обработка дета-
лей 243
Механические усилия в обмот-
ках 34, 61
Многокатушечные обмотки 19
Многопараллельные обмотки 27,
81, 198
Многослойные обмотки 11, 14,
85
Многоходовые обмотки 27, 29
«Мягкие» угловые шайбы 259,
293
— цилиндры 16, 248
Н
Нажимные винты 64
Намотка обмотки 73, 77
Намоточные станки 75, 151, 178
Направления обмоток опреде-
ление 11
Натяжные устройства 170
Непрерывные обмотки 22, 79,
101, 202
Ножницы вибрационные и дис-
ковые 283
— для картона 199, 233, 302
О
Обмотки 9
— из фольги (ленты) 18, 53,
90, 163
Обмоточные провода 50
«Оборотная» схема 24, 115
Однокатушечные обмотки 18
Однослойные обмотки 13
Одноходовые обмотки 27, 29,
129
Опорные кольца 44, 48, 253,
304
Оправки 81, 179, 184, 188, 192
Организация работ 74
Осмотр обмоток 216, 222
Отбортовка угловых шайб 260,
268
Ответвления (отводы) 87, 112,
118
Отделка обмоток 205, 222
Охлаждение обмоток 11
П
Пайка 144
Перегородки изоляционные 280
332
Перегревы обмоток 33
Перенапряжения 32
Переплетенные обмотки 25, 79,
124, 202
Перестановка см. Транспозиция
Печи вакумм-сушильные 227
Пластмассы 282
Подпрессовка обмоток 173
Подразделенные провода 52, 82,
121
Подъемно-транспортные работы
230
Полувинтовые обмотки 31, 435
Правые и левые обмотки 11,83
Прессование шайб 268, 292
Прессовка картона 237
— обмоток 64, 206, 219
Прессы 221, 288
Прилегающие обмотки 79
Припои 60, 145
Проводниковые материалы 50
Программно-счетные устрой-
ства 168
Продольная изоляция 31, 38
Прокатка картона 216
Прокладки картонные 17, 64,
278
Пропитка обмотки 216
«Прямая» схема 24, 112
Р
Рабочее место обмотчика 78,
141
Раскрой картона 231, 283
Расположение обмоток НН, СН
и ВН 10
Расщепленная зона 122
Регулировочные обмотки 14,88
Резка картона 231
Рейки изоляционные 45, 250
— «прошивные» 64
С
Сборка обмоток 142
Сварка проводов 93, '148
Сверлильные станки 290
Склады обмоточных проводов
и изоляции 77
Склейка деталей 243, 251
Слоевые обмотки 15, 17, 18, 84,
201
Соединение проводов в обмот-
ке 143
Спаренные угловые шайбы 277
Спиральные обмотки 27
Стабилизация размеров обмо-
ток 65, 71
Станки намоточные 75, 151, 178
Столы для сборки 298
Струбцины 197
Стяжка обмоток 203, 217
Сушка обмоток 209
— шайб 264
Т
Таблицы обмоточных данных
83
Технологическая обработка об-
моток 201
Типы обмоток 12
Точность изготовления обмоток
70
Транспозиции 22, 29, 82, 109,
121, 129, 131, 136, 140
Транспонированные провода 51,
82, 139, 181
Требования технологические
к обмоткам 69
Трехходовые обмотки 138
У
Угловые шайбы 16, 17, 49, 259,
292, 312
Ультразвуковая сварка 94, 151
Уплотнение картона 234, 307
Уплотненный картон 68, 73
Управление качеством 313
Уравнительная изоляция 48,
256, 295
Усадка картона 66
— электроизоляционных дета-
лей 72
Ф
Фольга обмоточная 18, 53, 906,
163
Формирование деталей из кар-
тонной массы 267
Формование угловых шайб 263
Фрезерные станки 289
Фрезеровка проводов под пай-
ку 147, 177
X
Холодная сварка 93, 149
ц
Цилиндрические обмотки 11,12,
80, 84
Цилиндры изоляционные 44
Циркульные (дисковые) пилы
291
Ч
Чередующиеся обмотки 9, 37
Ш
Шаблоны для намотки 80, 84,
179, 184, 192
— сборки 295
Шайбы изоляционные 46
— и полушайбы 248, 253
Шкафы вакуумно-сушильные
211, 224
Штамповка деталей 235, 249,
307
щ
Щиты изоляционные 280
Э
Экранирующие витки 25
Экраны электростатические 16
Электрическая прочность изо-
ляции 34
Электроизоляционные материа-
лы 54
Электропаечные агрегаты 147
Я
Ярмовая изоляция 48, 250, 256,
295
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие .............................................. 3
Введение ................................................. 5
Глава первая.	Обмотки силовых трансформаторов .	.	9
1-1. Общие сведения................................... 9
1-2. Конструктивные особенности обмоток. Требования
к обмоткам...................................... 10
1-3. Типы обмоток. Краткая характеристика и область
их применения................................... 12
Глава вторая. Изоляция силовых трансформаторов .	.	31
2-1. Изоляция в трансформаторах. Требования, предъ-
являемые к изоляции............................. 31
2-2. Конструкция изоляции силовых трансформаторов.
Изоляционные промежутки.......................... 36
2-3. Основные изоляционные детали и узлы. Их на-
значение ....................................... 43
Глава	третья. Материалы, применяемые	в обмоточно-
изоляционном производстве,	и	требования к	ним	.	49
3-1.	Общие сведения..............................49
3-2. Проводниковые материалы........................
3-3. Электроизоляционные и вспомогательные мате-
риалы .................................о .	.	.	54
Глава четвертая. Производство обмоток и изоляции
трансформаторов..................................................60
4-1. Особенности технологии изготовления обмоток и
изоляции силовых трансформаторов.....................60
4-2. Методы стабилизации размеров изоляции	обмоток .	65
4-3. Технические требования к технологии изготовления
обмоток..............................................69
4-4. Технологический процесс изготовления обмоток и
изоляции.............................................73
4-5. Организация работ и планировка участков изготов-
ления обмоток и изоляции силовых трансформато-
ров I—VIII габаритов.................................74
Глава пятая. Технология намотки обмоток трансформа-
торов ...........................................................77
5-1. Общие сведения..................................77
5-2. Методы намотки различных типов обмоток: ци-
линдрических, дисковых, непрерывных, переплетен-
ных, винтовых............................Z	84
а)	Намотка цилиндрических обмоток .....	84
б)	Намотка обмоток из фольги......................90
334
в)	Дисковые обмотки...............................95
г)	Намотка непрерывных обмоток...................101
д)	Намотка переплетенных обмоток.................124
е)	Намотка винтовых обмоток......................127
ж)	Сборка обмоток................................142
5-3. Соединение проводов в обмотке...................143
а)	Пайка.........................................144
б)	Горячая сварка................................148
в)	Холодная сварка...............................149
г)	Ультразвуковая сварка.........................151
Глава шестая. Механизация намотки обмоток транс-
форматоров .............	151
6-	1. Специальное оборудование и устройства	.	.	.	151
а)	Горизонтально-намоточные станки...............152
б)	Вертикально-намоточные станки.................160
в)	Станки для намотки обмоток из фольги . .	.	163
г)	Специальные устройства, комплектующие намо-
точные станки...............................168
6-2. Оснащение процесса намотки обмоток.........184
6-3. Станочные приспособления, применяемые для уста-
новки и закрепления шаблонов и оправок . .	.	192
Глава седьмая. Технологическая	обработка	обмоток	.	201
7-1. Общие сведения.............................201
7-2. Стяжка, прессовка и отделка обмоток........202
7-3. Сушка, пропитка и запекание	обмоток	. . .	.	209
7-4. Механизация технологических	процессов	...	.	217
а)	Оборудование и оснащение операций стяжки,
отделки и прессовки обмоток......................217
б)	Оборудование и оснащение для -сушки обмоток 224
в)	Оснащение подъемно-транспортных работ .	.	230
Глава восьмая. Технология производства деталей из
электроизоляционного картона........................231
8-1. Механическая обработка электроизоляционного кар-
тона ...........................................231
8-2. Технология изготовления деталей и узлов из элек-
троизоляционного картона........................247
8-3. Производство изоляционных деталей из слоистых
пластиков, дерева, пресс-порошков и других изоля-
ционных материалов..............................281
Глава девятая. Механизация производства	изоляции .	283
9-1. Оборудование и установки...................283
9-2. Оснащение изоляционного производства	....	295
9-3. Комплексная механизация изоляционного.производ-
ства 	299
Глава десятая. Контроль обмоточно-изоляционных ра-
бот ................................................313
10-1. Система управления качеством продукции. Органи-
зация и формы контроля..........................313
10-2. Контроль материалов и изоляционных деталей .	.	319
10-3. Контроль за качеством и испытание обмоток .	.	320
Список литературы........................................327
Предметный указатель.....................................331
335
Людмила Семеновна Герасимова, Иван Андреевич Дейнега,
Геннадий Иванович Пшеничный, Яков Зиновьевич Чечелюк
ТЕХНОЛОГИЯ И МЕХАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА ОБМОТОК
И ИЗОЛЯЦИИ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
Редактор Г1. Г. Бурман
Редактор издательства И. В. Антик
Художественный редактор Д. И. Чернышев
Обложка художника А. А. Иванова
Технический редактор М. П. Осипова
Корректор М. Г. Г у л и н а
ИБ № 1244
Сдано в набор 21.07.78	Подписано Т< печати 12.12.78	Т-12046
Формат 84ХЮ81/з2 Бумага типографская № 2 Гарн. шрифта литературная
Печать высокая	Усл. печ. л. 17,64	Уч.-изд. л. 19,21
Тираж 8000 экз.	Заказ 768	Цена I р. 10 к.
Издательство «Энергия», 113114, Москва, М-114, Шлюзовая набер., 10
Московская типография № 10 Союзполиграфпрома при Государствен-
ном комитете СССР по делам издательств, полиграфии и книжной
торговли. 113П4, Москва, М-114, Шлюзовая набер., 10

Цена 1 р 1ft к.