Для изготовления однослойной цилиндрической обмотки НН из провода прямоугольного сечения (рис.12, а - в) ее начальный конец (отвод) загибают "на ребро" под углом, близким к прямому. Отвод 1 закрепляют в прорези съемной обоймы деревянного шаблона 4. Первый виток выравнивают клиновидным пояском из электрокартона 2, размеры которого соответствуют расчетным данным. Выравнивающий поясок прикрепляют к витку обмотки с помощью бандажа 3.
Для закрепления первого витка на него накладывают петлю 5 из киперной или тафтяной ленты. После укладки четырех-пяти витков с помощью этой ленты затягивают первый виток с отводом. Последние витки каждого слоя также выравнивают с помощью клиновидного пояска, прикрепляемого бандажом. Перед последними четырьмя-пятью витками обмотки в нескольких местах закладывают затяжные петли, как это было сделано для первого витка в начале намотки. Последний виток слоя обмотки заправляют в затяжные петли, подтягивают и закрепляют.
Рис.12. Изготовление однослойной обмотки: а - укладка первого витка, б - укладка последнего витка, в - эскиз заводки затяжной петли; 1 - отвод, 2 - уравнительный поясок, 3 - бандаж, 4 - шаблон, 5 - затяжная петля
При намотке многослойных катушек (рис.13) такое бандажирование витков нижних рядов не требуется, так как верхний слой обмотки обеспечивает прочность всех нижних слоев.
Рис.13. Изготовление многослойной обмотки: 1 - уравнительный поясок. 2 -витки обмотки, 3 - телефонная бумага, 4 - межслоевая изоляция. 5 - шаблон, 6 - отвод
Для предохранения изоляции крайних витков при переходе из одного слоя в другой в местах перехода прокладывают полоску электрокартона, ширина которой должна быть на 4 - 5 мм больше ширины провода:
Для лучшей изоляции между слоями многослойной обмотки прокладывают электрокартон толщиной 0,5 мм, который перед намоткой очередного слон сильно стягивают киперной лентой.
Последний виток многослойной катушки крепят так же, как у однослойных катушек.
Технология изготовления многослойной обмотки ВН приведена в технологической карте (табл.1).
Отводы (рис.14, а, б) должны быть хорошо изолированы для предупреждения межвиткового замыкания. Для изоляции отводов применяют лакоткань и полоски из злектрокартона, прокладываемые с обеих сторон отвода.
Рис.14. Примеры выполнения отводов: а - петлей, б - припаянной лентой; 1-петля провода (отвод), 2 - изоляционная трубка, 3 - цилиндр обмотки, 4 - обмотка.5- коробочка из электрокартона, 6 - ленточный отвод, припаиваемый к проводу
Таблица1
Технологическая карта на изготовление обмотки ВН (10 кB) для трансформатора мощностью до 160 кВ·А
| N операции | Содержание операции и указании по её выполнению | Оборудование, приспособления и инструмент | Материал |
| Проверить состояние бакелитового цилиндра и его размеры по расчетной записке. Укрепить цилиндр на станке. Длина цилиндра по образующей должна быть больше длины обмотки на 32 мм. Цилиндр может быть изготовлен из электрокартона (при отсутствии готового) | Обмоточный станок, измерительная линейка | Электрокар-тон ЭМЦ толщиной 1,5-2 мм | |
| Подготовить необходимей изоляционный материал для межслоевой и концевой изоляции (уравнительного пояска), изготовляемой из электрокартона толщиной, равной диаметру провода или толщине витка. Готовую к установке концевую изоляцию обмотать телефонной бумагой | Рычажные ножницы для резки изоляции | Кабельная бумага толщиной 0,1 мм, электрокартон ЭМЦ толщиной 0,5 ми, телефонная бумага толщиной 0,05 мм | |
| Установить катушки с проводом на вертушку и отрегулировать натяжение привода, которое должно быть таким, чтобы обеспечить плотное прилегание обмотки к шаблону | Вертушка | Обмоточный провод марки ПБ Ш 1,45/1,75 | |
| Установить торцовый уравнительный поясок вплотную к щеке шаблона (рис.13) | - | - | |
| Изогнуть вывод (отвод) под прямым углом, изолировать его лакотканью и тафтяной или киперной лентой и закрепить | Приспособление для изгибания провода | Тафтяная или киперная лента, лакоткань | |
| Продеть отвод через вырез в обойме шаблона и закрепить шаблон на планшайбе станка | - | - | |
| Намотать первый слой катушки при медленном вращении планшайбы станка. Свободные концы бумажного хомутка прижимаются первыми витками наматываемого слоя. При намотке витки катушки необходимо уплотнять в осевом направлении фибровым клином | Молоток-киянка, фибровый клин | Кабельная бумага толщиной 0,1 мм, тафтяная лента | |
| Обернуть первый слой обмотки 2-3 слоями кабельной бумаги | - | - | |
| Намотать второй слой обмотки. Переход обмотки из слоя в слой должен отставать один от другого приблизительно на 1/3 окружности. В конце намотки второго слоя, не доходя на 2- 3 витка до конца катушки, устанавливается уравнительный поясок, как в первом случае | Молоток-киянка, фибровый клин | - | |
| Намотать следующие слои, как указано в п. 7, 8 и 9. Между слоями согласно расчетной записке устанавливают буковые планки. При необходимости выполнения отводов для них наметить места согласно расчетной записке | Ручные ножницы для резки металла | Ленточная медь, буковые планки с коробочками из электрокартона | |
| Отводы выполнить, как показано на рис.14. Сечение отводов должно быть на 15-25% больше сечения обмоточного провода, если диаметр последнего более 1 мм, и в 1,5 - 2 раза больше, если диаметр проводя меньше 1 мм | - | - | |
| Изолировать конец катушки тафтяной или киперной лентой вполуперекрышку, продеть его в ленточную петлю, затянуть ее и оборвать конец петли | - | - | |
| Наложить бандаж из кабельной бумаги вполуперекрышку на верхний слой обмотки. Зачистить изоляцию на концах обмотки | Переплетный нож | ||
| Снять обмотку со станка. Снимать обмотку следует осторожно, чтобы не повредить изоляцию | Молоток | - | |
| Связать обмотку в осевом направлении в 3-4 местах киперной или тафтяной лентой и закрепить в этих местах прокладками из электрокартона | - | - | |
| Пропитать и запечь обмотку, предварительно просушив ее в течение 4-6 ч при температуре 100 °С. Пропитку проводить в лаке ГФ-95. Обмотку выдержать в лаке до полного выхода пузырьков воздуха, но не менее 15 мин, после этого следует подержать ее 15- 20 мин на воздухе для стекания излишков лака. Запекание лака производить при температуре 85-90 °С в течение 18 ч с продувкой горячим воздухом | Установка для пропитки, сушильная печь | Глифталевый лак ГФ-95 |
Примечания:
1. Оборудование и приспособления являются нестандартными.
2. Нормы расхода материалов определяются по ремонтной документации предприятия.
Пропитка и сушка обмоток. Пропитка обмоток лаком придает им необходимую механическую прочность, повышает прочность изоляции и увеличивает ее теплопроводность. Обмотку нужно пропитывать лаком непосредственно после сушки, когда она еще не остыла. Сушка считается законченной, когда лак образует твердую блестящую и эластичную пленку.
Ремонт главной изоляции. Как правило, при ремонте трансформаторов главную изоляцию заменяют новой.
Ярмовая изоляция (рис.15) представляет собой кольцеобразную шайбу, сделанную из электрокартона толщиной 2-3 мм с прикрепленными по обеим сторонам деревянными подкладками, которые образуют масляные каналы между ярмом и обмоткой.
Уравнительная изоляция выравнивает плоскость ярмовых балок с горизонтальной плоскостью ярма. Ее изготавливают в виде настила из буковых планок. Для вывода концов от внутренних обмоток НН и циркуляции масла в планках делают вырезы. У трансформаторов I и II габаритов деревянный настил служит одновременно ярмовой и уравнительной изоляцией.
Рис.15. Изготовление и установка ярмовой изоляции: 1 - ярмовая изоляция, 2 -- деревянная планка, 3 - заклёпка из электрокартона.
Сборка трансформаторов
После того как отремонтированы все детали, приступают к сборке трансформатора. На стержни магнитопровода насаживают отремонтированные обмотки: сначала НН, затем ВН (рис.16). Обмотки расклинивают на стержнях и между собой. После насадки обмоток приступают к шихтовке верхнего ярма.
Ответственной операцией является прессовка всей выемной части. Вертикальными стяжными шпильками сжимают ярмовые балки и тем самым осаживают обмотку. Ударами молотка через фибровую прокладку осаживают листы стали верхнего ярма. Стильной конусной оправкой выправляют отверстия верхнего ярма для стяжных шпилек. Вставляют бакелитовые трубки и стяжными шпильками прессуют верхнее ярмо.
После сборки выемной части выполняют серию предварительных испытаний.
Далее производят заготовку, установку, соединение, пайку, изолирование и крепление отводов. Отводы с концами обмоток соединяют сваркой или пайкой. Пайку проводов сечением до 30-40 мм 
лучше выполнять электрическим паяльником. Провода большего сечения паяют специальными клещами медно-фосфористым припоем. Клещи присоединяют к понижающему трансформатору 12 - 24 В мощностью 1 -1,5 кВт.
Полностью собранную выемную часть трансформатора сушат, так как она имеет много изоляционных деталей, которые в процессе хранения и сборки могли увлажниться. Существует несколько методов сушки выемной части трансформаторов, по наиболее распространенным и доступным в ремонтной практике является способ индукционного нагрева. При этом способе на наружные стенки бака, предварительно утепленные асбестом, накатывают изолированный провод. Необходимое количество витков определяется расчетом или опытным путем. По обмотке пропускают ток расчетной величины при определенном напряжении.
Для циркуляции в баке нагретого воздуха на крышке устанавливают вытяжную трубу высотой 1,5- 2 м. а внизу бака открывают одно из отверстий. Температура контролируется термометрами. Сушка ведется непрерывно. Периодически замеряют сопротивление изоляции обмоток, и если оно в течение 6 - 8 ч не меняет своей величины при постоянной температуре б баке 105 °С, сушку считают законченной.
Отремонтированный и высушенный трансформатор подвергает испытаниям в соответствии с "Нормами испытания электрооборудования". Их результаты заносятся в паспорт отремонтированного трансформатора.
Рис.16. Насадка обмоток трансформатора: 1 - уравнительная изоляция, 2 - ярмовая изоляция, 3- мягкий цилиндр, 4 - временная хлопчатобумажная лента или веревка, 5 - стержень, 6 - обмотка НН, 7 - обмотка ВН
Особенности устройства и ремонта силовых сухих и заполненных совтолом трансформаторов
Сухие трансформаторы ТСЗ (трансформатор сухой защищенный) пожаро- и взрывобезопасны, рассчитаны на воздушное охлаждение обмоток и магнитопровода и поэтому не имеют бака.
Сталь магнитопровода по сравнению с масляными трансформаторами обладает меньшими удельными потерями, что уменьшает нагрев сердечника. Обмотки выполняют из проходов прямоугольного сечения марки ПСД, изолированных двумя слоями стекловолокна, а изоляционные детали - из стеклотекстолита, стеклоткани, гетинакса и фарфора. Вместо переключателя предусмотрена гетинаксовая доска с зажимами, к которым подведены регулировочные отводы.
Конструкция сборочных единиц надежна и поэтому по сравнению с масляным трансформатором повреждения их маловероятны.
Поврежденные изоляторы подлежат замене. Особое внимание обращается на контактные поверхности вводов ВН и НН. Не допускается перегрев контактов. Периодически, особенно после аварии, проверяют обмотку: ее изоляцию и ослабление в осевом направлении. Повреждения внешних витков устраняют относительно легко. Виток, на котором обнаружено повреждение изоляции, с помощью клина отгибают, изолируют и покрывают электроизоляционной эмалью. Ослабление обмотки устраняют подпрессовкой.
Трансформаторы с совтоловым заполнением ТПЗ (трансформатор с негорючим заполнением) поставляют в комплекте с распределительным устройством. Совтол - жидкое вещество фторорганического соединения - является негорючим, но обладает высокой токсичностью. Работать с ним имеют право лица, лишь специально подготовленные. Бак трансформатора, заполненный совтолом, вместе с крышкой надежно герметизирован. Трансформатор не имеет расширителя, фильтрующих, очищающих и других устройств, характерных для масляного. Вводы выполнены сбоку для удобства монтажа.
Трансформатор работает с гарантией много лет без ревизии. В случае необходимости следует выполнить осмотр и ревизию (после аварии и других условий повреждения выемной части); последняя может быть осуществлена только на заводе-изготовителе или на крупных, специально приспособленных ремонтных предприятиях.
Особенности устройства и ремонта сухих силовых трансформаторов малой мощности
Группа трансформаторов малой мощности насчитывает большое количество типов, разнообразных по мощности, напряжению, конструкциям и назначению.
Рассмотрим распространенные в цехах общепромышленных предприятий трехфазные сухие трансформаторы ТСЗИ, предназначенные для питания электрифицированного инструмента, ламп местного освещения и цепей управления и сигнализации.
Трансформаторы изготавливают номинальной мощностью от 0,63 до 4 кВ·А и номинального напряжения первичной обмотки от 220 до 660 и вторичной от 12 до 380 В.
При техническом осмотре проверяют отсутствие механических повреждений, отсутствие обрывов в выводах. Проверяют мегаомметром 500 или 1000 В сопротивление изоляции, которое должно быть не менее 0,5 МОм. При сопротивлении ниже указанной величины активную часть трансформатора необходимо просушить при температуре (105±5) °С. В случае необходимости устраняют перегрев и искрение на контактах, для чего необходимо подтянуть гайки на контактных зажимах. Если трансформатор сильно гудит в результате повышенного напряжения или ослабления стяжных болтов магнитопровода, то это устраняют после снятия крышки и кожуха трансформатора.
Проверяют зажим заземления, его надежность, а также однофазные трансформаторы, применяемые для пайки проводов и шин (паечные). Паечный однофазный трансформатор ОС-3,3/3 имеет мощность при длительной нагрузке 5 кВ·А, при кратковременной- 10 кВ·А. Напряжение первичной обмотки - 380 и 220 В, вторичной - 10,6 и 7,5 В, наибольший вторичный ток - 1000 и 500 А.
Трансформатор ОС снабжен катками для передвижения.
При эксплуатации трансформатора чаще всего выходят из строя его обмотки вследствие перегрузки, нарушения изоляции или ошибочного включения. При нарушении изоляции отдельного витка обмотки последнюю восстанавливают, вырезая поврежденный участок. При пробое изоляции или выгорании части витков обмотки заменяют новыми.
У этих типов трансформаторов вследствие частых присоединений к сети обгорают контакты, разрушается контактная панель. Кроме того, от неаккуратного обращения кожухи трансформаторов получают вмятины, трещины и другие повреждения.
Приемы и технология ремонта магнитопровода, обмоток, контактных панелей, кожуха не отличаются от ремонта аналогичных деталей вышеописанных трансформаторов.
Вопросы для подготовки специалистов:
1. Из каких частей состоит трансформатор?
2. Каковы приемы и последовательность подготовки трансформатора к ремонту?
3. Каковы основные типы обмотки трансформаторов и способы их ремонта?
4. Как ремонтируют фарфоровый ввод трансформатора?
5. Какие повреждения наблюдаются у трансформаторов?