CN101430962A

CN101430962A - 隔爆干式变压器铁芯拉板结构

Info

Publication number: CN101430962A
Application number: CNA2008101246272A
Authority: CN
Inventors: 陈兴福
Original assignee: CHANGZHOU SPECIAL TRANSFORMER Co Ltd
Current assignee: CHANGZHOU SPECIAL TRANSFORMER Co Ltd
Priority date: 2008-08-27
Filing date: 2008-08-27
Publication date: 2009-05-13
Anticipated expiration: 2028-08-27
Also published as: CN101430962B

Abstract

隔爆干式变压器铁芯拉板结构，包括拉板、夹件和销轴，拉板和夹件的夹件腹板通过销轴连接，拉板与夹件腹板相对的一侧分别焊接有加强板，销轴一端为台阶形，拉板、加强板和夹件腹板上对应位置开有与销轴相应的孔，构成台阶形销孔。本发明从靠近铁芯侧装入销轴，由夹件的夹紧自然对其起限位作用，防止上下蹿动，拉板、加强板和夹件腹板形成刚性连接，防止销轴前后移动，避免了销轴脱落的危险，即崩销的情况，同时也不需要螺栓对销轴进行锁定。本发明拉板连接结构加工简单，结构简洁，又能保证整个器身的紧固、刚性和稳定性。本发明适用于大、中容量级别的变压器，尤其是大、中型隔爆干式变压器，安全可靠。

Description

隔爆干式变压器铁芯拉板结构

技术领域

本发明属于变压器结构技术领域，应用于大中容量变压器，特别是大中型隔爆干式变压器，具体为一种隔爆干式变压器铁芯拉板结构。

背景技术

隔爆干式变压器中的大、中容量级别的，通常容量为1250kVA～2500kVA，小容量产品铁芯的通常采用拉紧螺杆结构，而大容量隔爆变压器多采用拉板结构，目的是增加整个夹持结构的强度，因为当变压器容量增大时，其器身自重及所产生的电动力也大幅增大，螺栓连接难以保证稳固，所以，大容量隔爆变压器铁芯夹持一般都采用拉板结构，由于是板销连接结构，可以根据需要选择销轴直径、拉板的宽度和厚度；而且由于拉板是放在铁芯和低压线圈之间，无需考虑电气距离，所以拉板结构同时能够减小器身整体尺寸。

拉板结构还有一个好处，众所周知，变压器的铁芯由硅钢片叠积而成，硅钢片是一种导磁材料，通电后硅钢片中流过磁通，一般采用冷轧晶粒取向硅钢片，片厚为0.3mm或0.27mm，通电时硅钢片的磁畴按照一定的方向和规则运行排列和翻转，排列过程中一方面消耗能量，另一方面发出声音，这种声音是通常说的变压器的噪声的一个噪声源，所以变压器的若干片硅钢片叠积在一起时，必须施加一定的夹紧力使硅钢片每片之间紧紧粘贴在一起。如果硅钢片夹得不紧，则会发出很大的声音。而拉板是两两对称放置在三个芯柱的两侧，配以每间隔100～120mm绑一道半干性粘带，将三个芯柱绑成一个刚性的整体，对芯柱整体夹紧起到了不可估量的作用。

变压器的铁芯拉板有两个方面的作用，一方面连接上下夹件，使铁芯和整个器身成为一个刚性整体，另一方面通过压钉的传递抵消电动力，对线圈进行压紧，不让线圈上下窜动，因为线圈在通过交变电流时，会先对铁芯励磁，这时铁芯相当于一个磁场，通电的线圈在磁场的作用下，必产生相当大的电动力，特别是当线圈短路时，这个电动力相当于器身重量的几倍，甚至几十倍，对拉板的强度，特别是拉板与夹件的连接部分，是非常严峻的考验，尤其相对于普通电力变压器而言，隔爆变压器的连接部件之间都有防爆、安全要求，所以对隔爆干式变压器拉板与夹件之间的连接方式的研究具有重要的意义。

目前拉板与夹件之间的连接通常采用以下方法：

第一种方法为外插销轴连接，如图1。在拉板1与夹件2相应位置打孔，孔径与销轴4直径相当，在夹件腹板2’相对拉板的另一侧上焊接夹件加强板3，同样对应销轴的位置打孔，并在该孔的两侧各开一个螺纹孔6；在销轴4的一端焊接一个压板5，在压板5上开两个螺纹孔6’，位置与夹件上加强板上螺纹孔6位置一致，当铁芯叠好后，从夹件腹板上焊接加强板的一侧装入销轴4，销轴上焊接的压板5与夹件加强板3通过开好的螺纹孔6，6’对应并用螺栓拧紧，固定销轴5，从而固定拉板1与夹件2的连接。这种结构缺点是：对销轴的长度要求非常严格，若销轴的长度偏长，装配时总以为没装好，压紧螺栓使销轴往拉板一侧钻，最终有可能破坏掉拉板绝缘，引起多点接地；销轴若短了，伸进入拉板销孔内的长度小了，在变压器器身起吊或运行过程中，产生的电动力作用会使销轴从拉板中滑出，也就是所谓的“崩销”，对变压器的安全运行构成危害。

第二种方法是采用挂钩式结构，就是加长拉板1使其伸出夹件2外侧肢板21，在拉板的伸出端用螺栓连接挂钩7，在夹件上焊接止挡件8，挂钩7和止挡件8设有对应的卡合口，铁芯叠完装上夹件后，在拉板1上装上挂钩5固定夹件2，如图2。这种夹紧方式的缺点是：(1)由于拉板伸出夹件肢板，拉板伸出的部分悬空，这对于着力是非常不利的，属单面受力，很容易造成滑钩；(2)由于拉板的挂钩是采用螺栓连接，对拉板的承重就造成了很大的限制，该结构的拉板顶部与挂钩不能做成整体结构，若做成整体结构，其装配后上下两拉板挂钩之间的外限尺寸比低压线圈的内径大得多，造成低压线圈无法套装；(3)由于挂钩伸出夹件肢板一大节，外观看上去不美观。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：现有的大、中型变压器铁芯拉板结构存在缺陷，特别是不能满足隔爆干式变压器对拉板与夹件之间可靠连接的要求。

本发明的技术方案是：隔爆干式变压器铁芯拉板结构，包括拉板、夹件和销轴，拉板和夹件的夹件腹板通过销轴连接，拉板与夹件腹板相对的一侧分别焊接有加强板，销轴一端为台阶形，拉板、加强板和夹件腹板上对应位置开有与销轴相应的孔，从拉板向夹件方向构成台阶形销孔，台阶形销孔较大的一端位于拉板上，拉板、加强板和夹件腹板两两相靠，通过销轴形成刚性连接。

本发明拉板上焊接的加强板，考虑加强板与拉板之间焊接需留焊接余量，边长比拉板小10～12mm，比销轴直径大15～20mm。拉板上的开孔直径大于拉板上焊接的加强板的开孔直径，所述两个开孔构成对应台阶形销轴台阶部分的台阶形通孔，台阶形销轴与之相配合，相当稳固。拉板上开孔直径不可太大，若孔径太大拉板的强度就会受到影响，一般取台阶形销轴的台阶部分落差为2～3mm，即拉板上的开孔直径比加强板和夹件腹板的开孔直径大4～6mm，既可以起到对台阶形销轴的止挡作用，又能保证拉板的强度。

在夹件腹板与拉板相对的一侧，对应位置焊接厚钢板做为加强板，用作衬垫和加强，拉板、加强板和夹件腹板两两相靠，通过销轴形成刚性连接，进而使铁芯、拉板、夹件三者形成刚性连接。在叠铁芯时将销轴从拉板一侧放入，销轴的台阶端靠近铁芯硅钢片侧，插入夹件及其加强板上的开孔内，在铁芯夹紧时，由于受到铁芯与台阶形销孔的共同止挡作用，可自动将销轴紧压在铁芯与夹件之间，而无需其余固定；销轴的长度可适当加长，以保证连接的可靠性，一般以伸出夹件腹板2～3mm为宜。在套装低压线圈时，拆除变压器的上铁轭后，将销轴取出，套装好线圈，再将销轴放入拉板开孔中，装夹夹件，紧固夹件的夹紧螺杆，紧固压钉压紧线圈，这时起吊器身，销轴能有效连接变压器的拉板和上下夹件，使器身成一个整体，而且直观，可靠性强。

本发明拉板上的开孔与拉板上焊接的加强板的开孔构成台阶形通孔，以拉板的加强板做为台阶形销轴的止挡，相当稳固；曾有厂家做过用拉板和夹件腹板直接作为台阶形销轴止挡的结构，这对于小型隔爆变压器器身重量较轻也许可行，而且小型隔爆变压器未设绝缘气道，拉板和夹件腹板可以靠在一起；但大中型隔爆干式变压器，其铁芯夹件绝缘是带气道的，厚度一般为18～20mm，这样铁芯最小级片与夹件腹板之间距离就是18～20mm，因为绝缘气道的间隔，用拉板和夹件腹板直接作为台阶形销轴止挡的结构不能将铁芯、拉板、夹件三者形成刚性连接，很容易出现销轴从拉板开孔中滑出，也就是“滑销”的现象，而且因台阶形销轴结构要求拉板上开孔比夹件腹板的开孔大，以形成台阶形销孔，拉板的宽度在设计时比铁芯最小级片的宽度要小约10mm，这样拉板在对应销轴进行开孔后，最小截面积比一般使用非台阶形销轴的拉板要小，甚至有可能达不到要求，特别是大中型隔爆干式变压器铁芯，器身重量大，承受短路电动力要求大，所以对大中型隔爆干式变压器铁芯，用拉板和夹件腹板直接作为台阶形销轴止挡的结构在稳固性方面是不行的。本发明的加强板结构既加强了拉板的强度，同时满足大中型隔爆干式变压器的绝缘气道的要求，不会出现“崩销、滑销”现象。

本发明销轴装配时从靠近铁芯侧装入销轴，台阶端靠近铁芯，由夹件的夹紧自然对其起限位作用，防止上下蹿动，由于夹件上夹紧螺杆的夹紧力较大，而且销轴紧靠铁芯，并有台阶形止挡，拉板、加强板和夹件腹板形成刚性连接，防止销轴前后移动，避免了销轴脱落的危险，即崩销的情况，同时也不需要螺栓对销轴进行锁定。本发明拉板连接结构加工简单，结构简洁，又能保证整个器身的紧固、刚性和稳定性。本发明适用于大、中容量级别的变压器，尤其是大、中型隔爆干式变压器，安全可靠。

附图说明

图1为现有外插销轴连接的变压器铁芯拉板结构。

图2为现有挂钩式结构的变压器铁芯拉板结构。

图3为本发明变压器铁芯拉板结构的示意图。

图4为本发明变压器铁芯拉板结构的装配示意图。

具体实施方式

如图3，为本发明拉板结构的示意图，包括拉板1、夹件2和销轴4，拉板1和夹件2的夹件腹板2’通过销轴4连接，拉板1与夹件腹板2’相对的一侧分别焊接有加强板，销轴4一端为台阶形，拉板1、拉板加强板9，夹件加强板3和夹件腹板2’上对应位置开有与销轴4相应的孔，从拉板1向夹件2方向构成台阶形销孔，台阶形销孔较大的一端位于拉板1上，拉板1、拉板加强板9、夹件加强版3和夹件腹板2’两两相靠，通过销轴4形成刚性连接。

拉板1上焊接的拉板加强板9，考虑其与拉板1之间需留焊接余量，以及强度要求，边长比拉板1小10～12mm，比销轴4直径大15～20mm，一般厚度不超过拉板，取4～5mm。拉板1上的开孔直径大于拉板加强板9的开孔直径，两个开孔构成台阶形通孔，与台阶形销轴相配合，相当稳固。拉板1上开孔直径不可太大，以免影响拉板强度，一般取销轴4的台阶部分落差为2～3mm，即拉板1上的开孔直径比拉板加强板9的开孔直径大4～6mm，这样既可以起到对台阶形销轴的止挡作用，又能保证拉板的强度。

在夹件腹板2’面向拉板1的对应位置焊接夹件加强板3，厚6～8mm，用作衬垫和加强，拉板1、拉板加强板9、夹件加强版3和夹件腹板2’两两相靠，通过销轴4形成刚性连接，进而使铁芯、拉板、夹件三者形成刚性连接。在叠铁芯时将销轴4从拉板1一侧放入，销轴4台阶端靠近铁芯硅钢片侧，依次插入拉板加强板9、夹件加强板3及夹件腹板2’上的孔内，在装配好后，由于受到铁芯与台阶形销孔的共同止挡作用，可自动将销轴4紧压在铁芯与夹件之间，而无需其余固定；一般销轴设有倒角，因此销轴4的长度可适当加长，伸出夹件腹板2’2～3mm为宜，使销轴4与夹件腹板2’充分接触。在套装低压线圈时，如图4，拆除变压器上铁轭10后，将销轴4取出，套装好线圈，再将销轴4放入拉板1开孔中，装夹夹件2，按装配程序紧固夹件的夹紧螺杆11，紧固压钉压紧线圈，这时起吊器身，销轴4能有效连接变压器的拉板和上下夹件，使器身成一个整体，而且直观，可靠性强。

Claims

1、隔爆干式变压器铁芯拉板结构，包括拉板、夹件和销轴，拉板和夹件的夹件腹板通过销轴连接，其特征是拉板与夹件腹板相对的一侧分别焊接有加强板，销轴一端为台阶形，拉板、加强板和夹件腹板上对应位置开有与销轴相应的孔，从拉板向夹件方向构成台阶形销孔，台阶形销孔较大的一端位于拉板上，拉板、加强板和夹件腹板两两相靠，通过销轴形成刚性连接。

2、根据权利要求1所述的隔爆干式变压器铁芯拉板结构，其特征是拉板上焊接的加强板，边长比拉板小10～12mm，比销轴直径大15～20mm。

3、根据权利要求1或2所述的变压器铁芯拉板结构，其特征是台阶形销轴的台阶部分落差为2～3mm。

4、根据权利要求1或2所述的隔爆干式变压器铁芯拉板结构，其特征是拉板上的开孔直径大于拉板上焊接的加强板的开孔直径，所述两个开孔构成对应台阶形销轴台阶部分的台阶形通孔。

5、根据权利要求3所述的隔爆干式变压器铁芯拉板结构，其特征是拉板上的开孔直径大于拉板上焊接的加强板的开孔直径，所述两个开孔构成对应台阶形销轴台阶部分的台阶形通孔。

6、根据权利要求1或2所述的隔爆干式变压器铁芯拉板结构，其特征是销轴在连接拉板与夹件腹板的状态下，伸出夹件腹板2～3mm。

7、根据权利要求3所述的隔爆干式变压器铁芯拉板结构，其特征是销轴在连接拉板与夹件腹板的状态下，伸出夹件腹板2～3mm。

8、根据权利要求4所述的隔爆干式变压器铁芯拉板结构，其特征是销轴在连接拉板与夹件腹板的状态下，伸出夹件腹板2～3mm。

9、根据权利要求5所述的隔爆干式变压器铁芯拉板结构，其特征是销轴在连接拉板与夹件腹板的状态下，伸出夹件腹板2～3mm。

10、根据权利要求1或2所述的隔爆干式变压器铁芯拉板结构，其特征是拉板上焊接的加强板厚度为4～5mm，夹件腹板上焊接的加强板厚6～8mm。