Обща информация за трансформаторни втулки
Схема на 500 kV маслена втулка: 1 - тоководеща медна тръба, 2 - хартиено-маслена изолация, 3 - долен порцеланов капак, 4 - свързваща втулка, 5 - горен порцеланов капак, 6 - разширител, 7 - контактен накрайник, 8 - индикатор за масло, 9 - горен екран, 10 - долен екран
За силови трансформатори и автотрансформатори с висока мощност се използват порцеланови високоволтови втулки с класове на напрежение 110–750 kV и нисковолтови втулки за напрежение 0,5–35 kV. Всички втулки за високо напрежение имат основно едно и също устройство. За пример на фиг. Показана е напълнена с масло втулка 500 kV. Тоководещата медна тръба 1 с изолация 2 е подвижната част на входа, която се нарича сърцевина (ядро). Рамката е разположена в порцеланови гуми 3 и 5, които са уплътнени и образуват кухина, пълна с трансформаторно масло. За да промените обема на маслото с температурни промени, горната кухина на гумите 5 е свързана с разширителя 6. Горната гума, в зависимост от височината на входа, може да се състои от две или три части, монтирани една върху друга върху (гумени уплътнения. Долната гума е свързана с горната гума чрез свързваща втулка 4.
Високоволтови втулки се произвеждат в два вида: с твърда изолация от хартия и масло (понякога такива втулки се наричат втулки с кондензаторна намотка) и с маслена изолация (втулки с маслена бариера). Сърцевината на втулката с маслена хартиена изолация се състои от голям брой слоеве кабелна хартия с определен брой слоеве фолио. В този случай основната част от напрежението се поема от хартиена изолация, а не от масло. Смачкването на изолационната междина kV, голям брой тънки прегради позволява да се намалят общите размери на втулките. Московският завод "Изолятор" произвежда основно втулки от хартия-маслена изолация. Втулките с маслена бариерна изолация също се използват широко. Като прегради се използват тънкостенни хартиено-бакелитни цилиндри, които са монтирани върху медна тоководеща тръба в обща рамка. Цилиндрите са отделени от тоководещата тръба и един от друг чрез малки дървени или електрически картонени клинове, вградени в краищата на цилиндрите. Получените канали осигуряват добра циркулация на маслото, намалявайки посоката на входа от диелектрични загуби. За да се изравни електрическото поле, върху цилиндрите се поставят кондензаторни пластини, които са обвити с кабелна хартия отгоре. Известно е, че ако изолационната междина е запълнена с различни изолационни материали, тогава електрическата фракция в тях не се разпределя равномерно, а е обратно пропорционална на диелектричните проницаемости e на тези материали. Поради разликата в диелектричните константи на бакелитните бариери (b = 4,5) и маслото (s = 2,2), напрегнатостта на електрическото поле в маслените междини е два пъти по-висока, отколкото в цилиндрите, т.е. бариерите, поставени в маслото, имат по-нисък интензитет, въпреки факта, че имат висока електрическа якост. Така, от една страна, цилиндрите са бариерни прегради, които блокират пътя на електрическите разряди, а от друга страна е необходимо допълнително пространство за тяхното разполагане, поради което маслените бариерни втулки имат големи габаритни размери. При ремонт или проверка на високоволтови втулки трябва да се има предвид, че разположението на отворите (дихателни, хидравлични уплътнения, за пълнене или вземане на проби от масло и др.) за втулки от различни типове и напрежения, както и различни години на производство може да е различно. Това обстоятелство често води до грешки и затруднения при експлоатацията и ремонта, тъй като заводът Изолатор до 1963 г. немаркирани дупки. За правилното използване на отворите на втулките при работа, при ремонт на втулката, отворите се маркират, като се поставят индекси на местоположението им в съответствие с чертежа. Втулките за високо напрежение, произведени преди 1963 г., имат обозначения: MT, MTP, MTPU (M - масло, T - трансформатор, P - с щифт за свързване на устройство за измерване на напрежение PIN, U - подсилен). Тези обозначения не определят конструкцията на вътрешната изолация и допустимия ъгъл на наклон на входа, следователно GOST 10693-63 въведе други обозначения: MBT - с маслена бариера вътрешна изолация и BMT - с хартия-масло. Например -110/600 е маслена бариерна втулка за трансформатори, която може да се монтира под ъгъл от 0 до 30° спрямо вертикалата, за напрежение от 110 kV и ток от 600 A.
Домашната промишленост произвежда втулки за ниско напрежение за напрежения от 0,5–35 kV и токове до 3200 a. При ремонт на трансформатори могат да се срещнат два основни вида втулки за ниско напрежение: подсилени и подвижни. В подсилена втулка порцелановият изолатор е херметически фиксиран със специална армираща замазка в метален фланец, предназначен да монтира втулката върху капака на резервоара на трансформатора. В подвижната втулка изолаторът е фиксиран върху капака със специален метален подвижен фланец. Понастоящем индустрията произвежда само подвижни външни жлези (с поли). В случай на повреда, такава втулка може лесно да бъде заменена с нова, без да повдигате активната част на трансформатора. Конструкцията на втулки за напрежение 0,5—35 kV зависи от класа на напрежение, ток, работни условия и метода на свързване на намотката към втулката. Подвижните входове са условно обозначени с определена комбинация от букви и цифри, например вход PNTU-35/630-1 или PNTU-35/630-2. Обозначенията се дешифрират, както следва: P - проход, H - външенинсталация, T - трансформатор, Y - вход с подобрено попълване (когато трансформаторите работят в замърсена атмосфера), 35 - клас на напрежение, 630 - номинален ток. Последната цифра характеризира конструкцията на тоководеща медна шпилка: 1 - с конвенционален дълъг (през) шпилка, когато кранът от намотката е свързан към входната шпилка с гайки, 2 - с къс шпилка, разположен само в горната част на изолатора, с този дизайн кранът от намотката е запоен в тялото на шпилката с калаена спойка.