CN101226821B - 高压变压器 - Google Patents

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Abstract

一种小型轻量低成本制造的高压变压器。该高压变压器设计为在两个变换元件组之间保持相等的电势差，并且使得各元件变换组中的元件在第一端子至第二端子间的直线距离相同的情况下具有等电势。因此无需在第一和第二变换元件组的元件之间放置绝缘体。这将使得制造小型化低成本的高压变压器变为可能。

Description

高压变压器 
相关申请 
本申请要求2006年10月24日于韩国专利局申请的韩国申请10-2006103603的权利，其全部内容在此处作为参考。 
技术领域
本发明涉及一种高压变压器，特别是一种小型低成本高压变压器，且其组成元件之间的杂散电容最小化。 
背景技术
常用的高压变压器包括磁芯；高压变换部分，其由围绕磁芯的低压绕线管和高压绕线管组成；整流部分，其用于对高压绕线管中的高压电流进行整流，使高压电流变得平滑；和高压开关部分。高压变压器制造中要被妥善考虑的一点是，如何电绝缘高压变压器的元件以减小变压器体积及制造成本。 
电绝缘高压变压器元件的一种典型方法是，将所有变压器元件均置于变压器壳内，然后在变压器壳内填充绝缘材料。用作此目的的绝缘材料包括有气态绝缘材料(如空气，氧气，氮气和氢气)和液态绝缘材料(如基于石油的绝缘油，硅油和氯化油)。 
电绝缘高压变压器元件的另一种典型方法是，在高压变压器元件之间插入绝缘体，所属绝缘体可由塑料或玻璃制成。 
尽管高压变压器元件可由上述填充绝缘材料或插入绝缘体的方法进行电绝缘，但是完全消除变压器元件间产生的杂散电容是不可能的。因此，为了彻底消除杂散电容，需要间隔放置高压变压器元件。 
高压变压器各元件间的间隔因施加于各元件的电压幅值的不同而不同。也就是说，各个元件应间隔这样一个距离，该距离对应于施加于该元件的电压幅值。高压变压器元件间这样一个距离的增加，将导致高压变压器的尺寸和重量增大，从而导致变压器制造成本的增加。 
发明内容
鉴于前有技术中的上述问题和其内在的其他问题，本发明的目的之一在于 提供一种小型轻量的低成本高压变压器。 
鉴于上述目的，本发明提供一种高压变压器，其包括：由多个元件组成的第一变换元件组，包括磁芯部分，高压变换部分，高压开关部分和整流部分；由多个元件组成的第二变换元件组，包括磁芯部分，高压变换部分，高压开关部分和整流部分。第一变换元件组和第二变换元件组中的每个元件均包括彼此对置的第一和第二端子，第一变换元件组中每个元件的第一端子与第二变换元件组中的每个元件的第一端子相对设置。第一变换元件组的元件适于运行在这样一个电压下，该组中每个元件的第一端子到第二端子的电压正向增大。第二变换元件组的元件适于运行在这样一个电压下，该组中每个元件的第一端子到第二端子的电压负向减小。当从第一变换元件组的每个元件的第一端子的起测量的距离相同时，第一变换元件组中的每个元件均保持等电势；当从第二变换元件组的每个元件的第一端子的起测量的距离相同时，第二变换元件组中的每个元件均保持等电势。第一变换元件组和第二变换元件组的元件之间保持相同的电位差。 
附图说明
通过结合附图，对最佳实施例的其后描述，本发明的上述和其他目的及特征将变得明显。 
所述附图包括： 
图1是本发明一个实施例中高压变压器的俯视图； 
图2是沿图1中I-I线看上去的高压变压器的前视图； 
图3是本发明一个实施例中高压变压器的第一和第二变换元件组的细节图； 
图4是本发明的另一个实施例中高压变压器的俯视图。 
具体实施方式
以下将要结合附图详细描述本发明所提到的高压变压器。 
图1是本发明一个实施例的高压变压器的俯视图。根据图1，高压变压器包括外壳1，磁芯2和2’，高压变换部分3和3’，包括整流二极管5和5’和平滑电容6和6’的整流部分，以及正极和负极高压开关部分7和7’，所有的这些都装于外壳1内。磁芯2和2’，高压变换部分3和3’，整流二极管5和 5’，平滑电容6和6’，以及开关部分7和7’被分成第一和第二变换元件组。 
第一变换元件组由磁芯部分2，高压变换部分3，整流二极管5，平滑电容6和正极高压开关部分7组成。第一变换元件组在正电压下工作。另一方面，第二变换元件组由磁芯2’，高压变换部分3’，整流二极管5’，平滑电容6’以及负极高压开关部分7’构成。第二变换元件组在负电压下工作。 
优选的，高压变压器壳体1的内表面附着有绝缘材料8。绝缘材料8由玻璃、纤维、树脂、橡胶中的一种构成。 
图2是沿图1中I-I线看上去的高压变压器的前视图。如图2所示，运行于负电压下的第二变换元件组的每个元件2’，3’，5’，6’和7’具有彼此对置的第一和第二端子。第二变换元件组的每个元件2’，3’，5’，6’和7’的第一端子保持接地。第二变换元件组的元件2’，3’，5’，6’和7’运行在负电压下，并且该电压从第一端子到第二端子以相同的减量线形 地降低。例如，元件2’，3’，5’，6’和7’的运行电压由第一端子的0KV 线形地降低为-20KV，-40KV，-60KV以至第二端子的-80KV。 
由于当从第二变换元件组的每个元件的第一端子的起测量的距离相同时，第二变换元件组中的每个元件均保持等电势，第二变换元件组的元件2’，3’，5’，6’和7’之间没有杂散电容产生。因此，无需使用隔离绝缘体来绝缘第二变换元件组的元件2’，3’，5’，6’和7’，如此一来，使放置元件2’，3’，5’，6’和7’的空间最小化变为可能。 
类似地，运行于正电压下的第一变换元件组的每个元件2’，3’，5’，6’和7’具有彼此对置的第一和第二端子。第一变换元件组中每个元件的第一端子与第二变换元件组中的每个元件的第一端子相对设置。第一变换元件组的每个元件2，3，5，6和7的第一端子保持接地。第一变换元件组的元件2，3，5，6和7运行在正电压下，并且该电压从第一端子到第二端子以相同的增量 线形地增加。例如，元件2，3，5，6和7的运行电压由第一端子的0KV 线形地增加为20KV，40KV，60KV以至第二端子的80KV。 
由于当从第一变换元件组的每个元件的第一端子的起测量的距离相同时，第一变换元件组中的每个元件均保持等电势，第一变换元件组的元件2，3，5，6和7之间没有杂散电容产生。因此，无需使用隔离绝缘体来绝缘第一变换元 件组的元件2，3，5，6和7，如此一来，使放置元件2，3，5，6和7的空间最小化变为可能。 
图3示出本发明一个实施例中高压变压器的第一和第二变换元件组的组成元件高压变换部分3和3’的细节。如图3所示，高压变换部分3和3’由初级线圈，次级线圈和法兰组成。初级线圈  (图中未示)卷绕在磁芯部分2和2’  的一侧上，并被法兰10，11，12，13，14围绕。次级线圈20和20’单独卷绕在由每个法兰10，11，12，13，14形成的空间里。 
安装于磁芯部分2上的第一变换元件组的高压变换部分3具有保持接地的第一端子A。高压变换部分3运行于这样一个电压下，该电压由第一端子A至第二端子B正相升高。另一方面，安装于磁芯部分2’上的第二变换元件组的高压变换部分3’具有保持接地的第一端子A’。高压变换部分3’运行于这样一个电压下，该电压由第一端子A’至第二端子B’负相降低。例如，第一变换元件组的高压变换部分3的运行电压以20KV的增幅由第一端子A至第二端子B 线形地升高，同时第二变换元件组的高压变换部分3’的运行电压以-20KV的减幅由第一端子A’至第二端子B’ 线形地降低。 
分别安装于磁芯部分2和2’上的第一变换元件组的高压变换部分3和第二变换元件组的高压变换部分3’彼此并联。因此，第一变换元件组的高压变换部分3和第二变换元件组的高压变换部分3’之间具有相同的电势差。例如，第一变换元件组的高压变换部分3和第二变换元件组的高压变换部分3’的各自的法兰10，11，12和13之间具有80KV的电势差。 
第一变换元件组的所有元件，包括高压变换部分3，在第一变换元件组的第一端子至第二端子间的直线距离相同的情况下具有等电势。同样地，第二变换元件组的所有元件，包括高压变换部分3’，在第二变换元件组的第一端子至第二端子间的直线距离相同的情况下具有等电势。由于特别的原因，第一变换元件组的所有元件和第二变换元件组的所有元件之间具有80KV的相同电势差。 
由于第一变换元件组的元件和第二变换元件组的元件之间具有相同电势差，它们之间没有多余的杂散电容产生。因为这一事实，无需使用隔离绝缘体来绝缘第一和第二变换元件组中的元件。而且，使得放置第一和第二变换元件 组中元件的空间最小化变为可能。 
图4是本发明的另一个实施例中高压变压器的俯视图。如图4所示，第一和第二变换元件组中的元件均置于高压变压器的外壳1中。第一变换元件组的高压变换部分3和第二变换元件组的高压变换部分3’对称放置。此外，整流二极管5和5’，平滑电容6和6’和高压开关部分7和7’都接近于高压变换部分3和3’中相应的一个设置。 
如上文所述，根据本发明的高压变压器如此设计，用以维持两个变换元件组之间的等电势，同时使得各元件变换组中的元件在第一端子至第二端子间的直线距离相同的情况下具有等电势。因此无需在第一和第二变换元件组的元件之间放置绝缘体。这将使得制造小型化低成本的高压变压器变为可能。 
上文所列实施例仅作示例，因此，本发明并不局限于这些实施例。由本发明的技术所推定的变形及修正方式均落在本发明所定义的权利要求保护范围之内。 

Claims (5)

1. 一种高压变压器，包括：
由多个元件组成的第一变换元件组，所述第一变换元件组包括磁芯部分，高压变换部分，高压开关部分和整流部分；和
由多个元件组成的第二变换元件组，所述第二变换元件组包括磁芯部分，高压变换部分，高压开关部分和整流部分，
所述第一变换元件组和第二变换元件组中的每个元件均包括彼此对置的第一和第二端子，第一变换元件组中每个元件的第一端子与第二变换元件组中的每个元件的第一端子相对设置，
所述第一变换元件组的元件适于运行在这样一个电压下，该组中每个元件的第一端子到第二端子的电压正向增大，第二变换元件组的元件适于运行在这样一个电压下，该组中每个元件的第一端子到第二端子的电压负向减小，
当从第一变换元件组的每个元件的第一端子的起测量的距离相同时，所述第一变换元件组中的每个元件均保持等电势，当从第二变换元件组的每个元件的第一端子的起测量的距离相同时，第二变换元件组中的每个元件均保持等电势，
其中第一变换元件组和第二变换元件组的元件之间保持相同的电势差。
2. 如权利要求1所述的高压变压器，其中第一变换元件组中元件的正向递增电压从第一变换元件组中每个元件的第一端子到第二端子线形地升高，第二变换元件组中元件的负向递减电压从第二变换元件组中每个元件的第一端子到第二端子线形地降低。
3. 如权利要求1所述的高压变压器，其中第一变换元件组的元件和第二变换元件组的元件互相并联且放置在一个外壳中，所述外壳具有一个绝缘衬垫。
4. 如权利要求3所述的高压变压器，其中第一变换元件组的元件和第二变换元件组的元件距外壳的距离相等。
5. 如权利要求1所述的高压变压器，其中第一变换元件组和第二变换元件组中的每个整流部分包括二极管，该二极管用以对由第一变换元件组和第二变换元件组中的高压变换部分感应的高压进行整流；用以使二极管整流后的高压变得平滑的平滑电容，二极管和平滑电容接近于第一变换元件组和第二变换元件组中的每个高压变换部分设置。
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