Основные технические данные и примеры конструктивного выполнения тяговых трансформаторов

Основные технические данные. В табл. 5 приведены основные данные тяговых трансформаторов электроподвижно-го состава, эксплуатируемого на железных дорогах СССР. В обозначении типов трансформаторов буква О указывает на число фаз (однофазный), буква Ц - на принудительную циркуляцию масла, Р - на назначение трансформатора (питание ртутных выпрямителей), Д - на принудительное воздушное дутье и Э - на принадлежность к электровозу. Числитель дроби означает типовую мощность трансформатора в киловольт-амперах (у трансформатора ЬТ8-7,85/25 в тысячах киловольт-амперах), знаменатель - номинальное напряжение сетевой обмотки в киловольтах.

Трансформаторы ОЦР-5000/25В, ОДЦЭ-5000/25А и ОДЦЭ-5000/25Б.

Стенки бака 1 (рис 114, а) сварены

Таблица 5

Всех модификаций, кроме электропоездов ЭР9Е, где установлены тяговые трансформаторы ОДЦЭ-1600/25 Такой трансформатор, несмотря на то что в его бак дополнительно помещена обмотка сглаживающего реактора, имеет массу на 420 кг меньше, чем трансформатор ОЦР-ЮОО/25, охладитель масла такой же, как на электропоездах ЭР9П и ЭР9М, работает в режиме самовентиляции Остальные характеристики трансформаторов одинаковые. *^г На электровозах ВЛ80^Р, ВЛ80¹ номинальное напряжение обмоток возбуждения 180 В, ток 720 А.

Рнс 114 Общий вид (а), схема расположения вводов (б) и схема соединения обмоток (в) трансформатора ОЦР-5000/25В электровоза ВЛ80^К

из листовой стали толщиной 6 мм; к ним приварены жесткие балки-камеры 3, выполняющие роль воздуховодов и передающие силы, создаваемые весом трансформатора, на опорные балки 9. Балки-камеры имеют конусообразные стаканы 10, которые опираются на конусы рамы кузова электровоза через резиновые конусы. Секции 2 теплообменника установлены на стенках бака и соединены трубопроводом с масляным насосом 8.

На крышке трансформатора ОЦР-5000/25В расположены: два ввода А и X (рис. 114, б и в) сетевой обмотки напряжением 25 кВ, четыре ввода аі, х1, а.2 и х2 основных (нерегулируемых) частей и десять вводов 1, 2, 3, 4, 01, 02, 8, 7, 6, 5 регулируемых частей тяговой обмотки, пять вводов х, аЗ, а4, аб, аб обмотки собственных нужд. Все вводы разборные и допускают замену изоляторов без подъема активной части

Для установки главного контроллера ЭКГ-8Д (а на трансформаторе ОДЦЭ-5000/25В электровоза ВЛ80^С - ЭКГ-8Ж) на крышке смонтированы стойки 5 и 7 (см. рис. 114, а). На стойке 7 укреплен заводской щиток 6 с основными данными трансформатора, а на стойке 5 - расширитель 4.

Трансформатор ОДЦЭ-5000/25Б имеет такую же конструкцию, как и трансфор матор ОЦР-5000/25В, и отличается лишь монтажом выводов на крышке. Трансформатор ОДЦЭ-5000/25А электровоза ВЛвСР имеет меньшее число секций и выводов тяговых обмоток. У него предусмотрена дополнительная обмотка для питания выпрямительной установки возбуждения в режиме рекуперации. Обмотки расположены таким образом, что в случае повреждения одной из них ее реактивное сопротивление увеличивается и ток к. з ограничивается. В связи с этим частично изменена и конструкция трансформатора.

Трансформаторы ОЦР-ЮОО/25 и ОДЦЭР-1600/25. Трансформатор ОЦР-1000/25 моторного вагона электропоездов ЭР9, ЭР9П и ЭР9М выполнен с регулированием на стороне низшего напряжения. Трансформатор имеет полуовальный бак 1 (рис. 115) и подвешен к раме кузова вагона на балках 6 и 8, приваренных к крышке 5

Вводы 10 расположены на торцовой стенке бака и защищены герметической металлической коробкой 11 со съемной крышкой В верхней части коробки расположен кожух 9, через который силовые кабели подводят к вводам 10 На второй торцовой стенке установлен насос с трехфазным асинхронным двигателем 7, обеспечивающим принудительную циркуляцию масла в системе охлаждения На боковой стенке бака 1 размещены воз-духоосушитель, коробка 3 термометрического сигнализатора и защитный кожух 2 термобаллона сигнализатора.

Воздухоосушитель очищает и сушит входящий в бак 1 воздух, который соприкасается с очень большой поверхностью масла, так как трансформатор не имеет расширителя. При понижении уровня масла в баке воздух засасывается через отверстие в дне 18 (рис. 115, б) осушителя в масляный затвор 16, проходит через масло, где очищается от грязи и пыли. Очищенный воздух поднимается вверх в камеру 4, заполненную силикагелем 15, который осушает воздух. В верхней части корпуса помешен стакан 13 с индикаторным силикагелем (силикагель, пропитанный хлористым кальцием и хлористым кобальтом), имеющим голубой цвет. При увлажнении он становится розовым. Наблюдают за состоянием силикагеля через смотровое окно 14 в стакане. Воздухоосушитель соединен с баком трансформатора патрубком 12. Масло в затвор наливают через пробку 17.

Выемная часть расположена в баке трансформатора горизонтально и подвешена к крышке 1 (рис. 116, а) за ярмо-вые балки 8 и 10 четырьмя шпильками

2 и 7. Для направления потока масла внутрь обмоток 11, расположенных на стержнях магнитопровода 9, поставлены перегородки 6 из электрокартона. Отводы из медных шин 3 укреплены деревянными планками 4 на ярмовых балках магнитопровода. К нижней поверхности крышки 1 приварена коробка 5, предохраняющая масло от плескания во время ускорения и торможения электропоезда.

Первыми у стержней на бакелитовых цилиндрах с толщиной стенок 10 мм размещены соединенные последовательно катушки сетевой обмотки А-X (рис 116, б). Среднее положение занимают соединенные параллельно катушки тяговой обмотки с девятью выводами. На наружных цилиндрах 12 (см. рис. 116, а) размещены на одном стержне обмотка собственных нужд 02-х2, а на другом - обмотка отопления 01-х1.

Трансформатор ОДЦЭР-1600/25 установлен на электропоезде ЭР9Е. Принципиальная схема трансформатора ОДЦЭР-1600/25 и его характеристики такие же, как у трансформатора ОЦР-ЮОО/25, но в бак трансформатора ОДЦЭР-1600/25 дополнительно помещена обмотка сглаживающего реактора Охладитель масла такой же, как на серийных электропоездах ЭР9П и ЭР9М, но использован в режиме самовентиляции. Вынесенный под встречный поток воздуха, он огражден специальным каркасом с металлической сеткой, исключающей попадание щебня и других предметов на его активную часть, и оборудован направляющим экраном - диффузором для улучшения условий охлаждения. Принудительная циркуляция масла через охладитель начинается после включения насоса, которое происходит автоматически при нагреве масла до температуры + 30° С. В диапазоне скоростей движения 40-100 км/ч поверхность охладителя масла трансформатора обдувается воздухом со средней скоростью 4,5-5 м/с.

Рис 116 Выемная часть (а), схема соединения обмоток (б) трансформатора ОЦР-ЮОО/25

Активная выемная часть состоит из трансформаторного и реакторного блоков Активная часть помещена в стальной бак с трансформаторным маслом, обеспечивающим необходимую изоляцию и охлаждение обмоток. Магни-топровод трансформатора стержневого типа, расположен горизонтально стержни установлены параллельно рельсовому пути Расположение обмоток на стержнях концентрическое: первой размещена сетевая обмотка А-X, намотанная плашмя на бумажно-бакелитовый цилиндр с клиньями, которые образуют продольные каналы для масла Циркуляция мас-

Рис 118 Тяговый трансформатор БЬ 68/3848/51 (а), схема соединения обмоток (б), маслоохладитель 60Е (в) и схема его охлаждения (г)

ла осуществляется электронасосом 2ТТ-16/10-01.

Трансформатор LTS-7,85/25. Этот трансформатор (рис. 117) установлен на электровозе ЧС4 и выполнен с регулированием на стороне высшего напряжения. Он имеет бак 1 четырехугольной формы, к продольным стенкам которого приварены лапы (фланцы) 2 для установки трансформатора на опорной плите 6. Между лапами и опорной плитой находятся амортизирующие резиновые прокладки, Стенки бака имеют толщину 5 мм, дно - 10 мм.

На стенках бака укреплены: переключатель ступеней 3, отделенный от внутреннего пространства бака изоляционной перегородкой, на которой расположены штепсельные контакты регулируемой обмотки; вводы обмоток собственных нужд и отопления поезда; теплообменник 4 с насосом. На крышке смонтированы высоковольтные вводы, шинные вводы, расширитель 5, сваренный из листовой стали толщиной 3 мм, воздухоосушитель, реле газовой защиты. К стенке расширителя приварен маслоуказатель На стенке расширителя около маслоуказате-ля нанесены контрольные отметки, соответствующие уровню масла при температурах -40, +20 и +40° С. На расширителе 5 также установлен дистанционный контактный термометр, контролирующий температуру верхних слоев масла в баке, с уставкой контактов 60 (номинальная температура) и 90° С (максимальная температура). При температуре масла выше уставки контакты термометра замыкают цепь сигнальной лампы на пульте управления. Между крышкой бака и расширителем находится газовое реле.

Магнитопровод трансформатора броневого типа набран из листов холоднокатаной трансформаторной стали толщиной 0,35 мм Магнитные потери не превышают 0,7 Вт/кг при индукции 1000Х X Ю~⁴ Тл Листы покрыты карлитом.

Обмотки выполнены из медного провода прямоугольного сечения, изолированного несколькими слоями кабельной бумаги и одним слоем хлопчатобумажной пряжи.

Трансформатор SL68/3848/51. Трансформатор (рис. 118), примененный на электровозе ЧС4^Т, в отличие от трансформатора ЬТ5-7,85/25 имеет магнитопровод, магнитные потери в котором не превышают 0,6 Вт/кг при индукции 1000 "10^-4Тл. Бак 2 соединен с рамой 1 фланцами 13, между которыми проложена резиновая прокладка. На боковой стенке бака 2, укреплен переключатель ступеней 12. На верхней части бака 2 расположены: шкаф 11, на котором укреплен расширитель 10 с воздухоосу-шителем 9; газовое реле 16; проходные изоляторы с вводами 18 и 19 первичной обмотки. Рядом с расширителем находятся выводы 14 обмотки отопления (С1 и С2 на рис. 118, б) и выводы 15 обмотки собственных нужд, выводная коробка 17 переключателя напряжения 25/12 кВ. В отличие от трансформатора ЬТ5-7,85/25, где переключение питания с 25 на 12 кВ производится пересоединением высоковольтного ввода на соответствующие выводы регулировочной обмотки, на трансформаторе БЬ-68/3848/51 имеется переключатель напряжения, к зажимам которого подключены выводы 3 обмотки ?0-?25

Охладительная система расположена на баке 2 и включает в себя масляный насос 4, два мотор-вентилятора, установленных в отдельных блоках 8, коробку с зажимами 5, маслоохладители, фильтр 6, охладительную камеру 7 и трубопроводы. Маслоохладитель с поверхностью охлаждения 39 м² состоит из латунных трубок 20 (рис. 118, в) с ребрами. В отличие от трансформатора ЬТ8-7,85/25 в трансформаторе ББ 68/3848/51 трубки 20 впаяны в корпус охладительных элементов, которые с обеих сторон закрыты камерами 21. Каждый из двух маслоохладителей обдувается воздухом, засасываемым отдельным вентилятором. Нагретый воздух выбрасывается под кузов электровоза ЧС4^Т. Нагретое масло из бака 2 (рис. 118, г) трансформатора по трубе поступает в маслоохладитель 23 и затем по трубе через открытый затвор 22, фильтр 25, масляный насос 4 - снова в бак 2. Для спуска масла предусмотрен кран 24. Контроль температуры масла осуществляется термометром, который имеет контакты для сигнализации о нормальной (60° С) и наибольшей (90° С) температуре.