где Ук -геометрический объем, занятый всей катушкой, см.

Используя вводимое обобщенное представление объема к1Фк1й: {табл. 5.4), находим также

Ркг = рЕск1]1фтЙ, pK = pkoKJCi, {5-36)

здесь функции фкг, Фн фокфн оиредсляются по {5.62) и табл. 5.2 - 5.4, а -по рис. 5.6. Выражения (5.33) -{5.36) широко используем в дальнейшем анализе.

Остановимся на величинах р, рь фигурирующих в выражениях (5.31) -(5.36) и табл. 5.1. Как известно, они зависят от температуры:

r=M-ap (р-20),

(5.37) {5.38)

где Р2П-удельное сопротивление при температуре 20°С;

=- 0,004 11град * - температурный коэффициент сопротивления; р -рабочая температура трансформатора, °С.

Очевидно, I т- где - температура окружаю-Н1,ей среды; т - перегрев трансформатора иад этой температурой {§ 7.1). В типовом случае (7.8) = 20°, и получаем

/г = 1 -f- ttpT.

(5.39)

Зависимости р и г от температуры (5.37) - (5.39) надо всегда учитывать ири подсчете падения напряжения в обмотках. При тепловых расчетах можно ради упрощения ие делать этого, используя искусственный прием (§ 7.10) и пользуясь значениями рь р при некоторой фиксированной температуре. В типовом случае (7.8) удобно принимать tp, = 20 (I;, т = 50 град и при расчете как перегрева, так и падения напряжения пользоваться значениями р, Pi при температуре l т = 70° С (Руо)- Тогда по выражениям (5.37)-(5.39) получаем

(5.40)

* Для меди это практически точно, для алюминия разные источники дают значения от 0,0036 до 0,0043 \1град.

Потери в диэлектрике (изоляции) рд, которые могут представить интерес в отдельных случаях при расчетах высоковольтных т. м. м., определим приближенно на базе идеализированной картины. В твердой изоляции эти потерн создаются тремя составляющими:

РдРлп + рдд + рци, вт. (5.41)

Здесь и далее дп - потерн сквозной проводимости; Рад - собственно диэлектрические потери; рди ~ потери на ионизацию газовых включений, имеющихся в изоляции; Рт - нх обобщенное обозначение; рдп - потери в слоевой изоляции; рд об - потери в межобмоточной изоляции.

Все составляющие потерь в первом приближении можно определить для картины равномерного электрического поля в изоляции каждого вида (слоевой, межобмоточной). Это допущение близко к истине для основного объема диэлектрика, краевые эффекты не учитываются.

Потери рд пг определяют по закону Ома:

Рииъ---Б- фЛ2)

где Rjxi - сопротивление рассматриваемого участка диэлектрика, ом, рассчитываемое обычным образом через объем диэлектрика и его удельное объемное сопротивление ро; Ui - максимальная разность потенциалов, в, характерная для рассматриваемого объема диэлектрика: напряжение одного слоя обмотки - если рассматриваем потери в слоевой изоляции; напряжение между концами обмоток - если рассматриваем потери в межобмоточной изоляции.

Для потерь рд д, применяя методику [188], можно получить

pflfli = -jwC;f/itg6, вт,

где Ui - то же, что и в выражении (5.42); Cj - соответственно емкость между слоями или между обмотками, ф, определяемая по данным § 5.2, табл. 5.1; tg б - характеристика изоляционного материала.

Это выражение наиболее точно, когда напряжение одной из обмоток намного меньше напряжения наиболее высоковольтной обмотки.

Определению величины рд и твердой, в частности эпоксидной, изоляции в последнее время посвящен ряд исследований. Среди них работы, проведенные совместно

с Ленинградским политехническим институтом. Потерн на ионизацию зависят от размеров н количества газовых включений, от величины н частоты напряжениости электрического поля в них. Принимая с запасом, что ионизация во всех элементарных участках изоляции начинается одновременно, можно получить [741

Pд.,i = *д.V ,ii(j l). (5,43)

Здесь V.ii - объем рассматриваемого участка изоляции (слоевой илп межобмоточной), см-; Ui - то же, что н в выра-

2000

ао 0,08 0,12 0,16 0,2 y,lF(£},CM Рис. 5.4. График для определения напряжения начала ионизации.

женин (5.42); (/ни - минимальное напряжете начала ионизации, в; v = 1 1,3 - степенной показатель;

h и = 10-* 10

коэ(х)Нииент, отражающий

в см

технологичность, качество конструкции н изготовления т. м. м. в отиошенни изоляции; зависит от числа и размеров включешш.

Коэг)фициент и определяют из опыта на основании измерения величи1гы потерь в изоляции ряда однотипных образцов, изготовленных по одЕшаковой технолопш (такие измерения производят на мостах диэлектрических потерь).

Напряжение 11 и зависит от толщины изоляции Ад и относительной диэлектрической постоянной е. В работе [741 для определения i/н и предоожен график, который приводим на рис. 5.4. Функция F (е) зависит от вида