CN102709049A - 消谐补偿变电装置线圈绕组涡流加热模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种消谐补偿变电装置线圈绕组涡流加热模具，包括管芯、上端盖、下端盖组件、外模套和内模套，所述上端盖和下端盖组件分别位于管芯两端；所述外模套和内模套为上下均匀的圆筒状结构，内模套外径小于外模套内径，所述外模套和内模套的两端分别与上端盖和下端盖组件可拆卸式连接；所述外模套和内模套之间设有线圈绕组，所述外模套和内模套之间线圈绕组的一端设有弹簧托盘组件，所述上端盖上分别设有引线导管组件；所述外模套和内模套的横截面面积相等，所述上端盖和下端盖组件纵向截面面积相等。有益效果：1、本发明能够保证容性变压器的线圈绕组烧结工艺顺利实现；2、内外模套脱模方便；3、结构简单、操作方便。

Description

消谐补偿变电装置线圈绕组涡流加热模具

技术领域

该发明涉及一种加热模具，特别涉及一种消谐补偿变电装置线圈绕组涡流加热模具，属于变压器制造领域。

背景技术

目前，在电力系统常规变压器制造行业中，变压器的制作多采取油浸的方式或环氧树脂浇注的方式，即将绕制好的变压器一次、二次绕组（或称高、低压线圈）包扎处理后放入封闭的变压器油箱中进行抽真空和浸油处理，生产制作成油浸式变压器（简称油变）或将绕制好的变压器一次、二次绕组（或称高、低压线圈）分别放入半封闭的模框中，再放入到真空固化加热炉中，注入环氧树脂进行抽真空和加热固化处理，生产制作成干式变压器（简称干变）。由于它们所采用的是单线绕组的制造工艺，其层间绝缘相对较厚，耐压性也比较易容达到，线圈的制造工艺也相对容易的多。因此其对模具的制作要求也相对简单化。然而，生产出来的变压器只有基本的变电功能，对外界线路产生的谐波不能起到阻隔作用，对变压器产生的无功功率也不能达到有效补偿，导致用电效率下降，需外加电力电容器来提高变压器的功率因素，从而使用户的使用成本增加。同时，对用电线路中产生的谐波问题，不能得到有效的防治，谐波的产生导致变压器损耗加大，低电压设备的抗干扰能力差，特别是电信、IT和医疗行业，易导致突发事故的发生。

消谐补偿变电装置又称容性变压器，由于容性变压器的电容特性即一次、二次线圈绕组并联绕制的生产工艺特点，要求变压器的一次绕组和二次绕组两极间的层间距离相应较小（按照电容器的绕制方法制作），且层间距离越小，电容量越大，变压器的结构也就相应的越小。但是，要求两极间的层间绝缘耐压性和抗局放性也就越高。

因为电容的特性要求，两极间距离越小电容量越大，两极的面积越大电容量越大；与之相反，容性变压器的线圈绕制两极间的层间绝缘越厚（即层间距离越大）耐压性和抗局放性也就越高；两者相互矛盾。但是，在变压器的制造行业中，极间的耐压性和抗局放性又与极间（或层间）绝缘材料所包含的空气和绝缘材料绝缘特性有很大的关系。

因此，为了解决好容性变压器既能使之有较大的电容量，又能使之具有较好的耐压性和抗局放性等以之相矛盾的技术问题，首先从容性变压器的两极间（层间）绝缘入手，解决好层间绝缘间的排气、绝缘材料的绝缘性和绝缘材料的自粘固化问题，以弥补上述不足。

鉴于以上要求，容性变压器层间绝缘材料采用纵向拉伸收缩聚脂膜耐高温和耐高压的特点，在涡流加热模具中进行涡流加热，即将容性变压器的线圈绕组通电，运用电磁感应原理，在线圈绕组表面产生涡流磁场，再通过线圈绕组外部模具的金属材料表面形成磁阻发热，然后将金属模具涡流产生的热量利用模具金属表面传递到容性变压器线圈绕组上，使得线圈绕组的两极间绝缘材料受热，（即纵向拉伸收缩聚脂膜受热）产生纵向收缩，将层间气体挤压排出，让两极板（线圈金属箔）与绝缘材料充分粘接，达到容性变压器线圈绕组烧结的目的。从而提高容性变压器的电容量和耐压性、抗局放能力，且变压器的结构也大大缩小。那么，设计和制作容性变压器涡流加热模具是实现容性变压器线圈绕组涡流加热烧结工艺的关键。

一般的模具在线圈绕组烧结过程中存在以下问题。

1、容性线圈经过加热后，匝间绝缘膜受热产生纵向收缩，将模具模芯抱死，烧结成形后的容性线圈无法脱离模具，易造成线圈报废。

2、模具模芯的横向通磁磁阻截面与模具外套横向通磁磁阻截面不同，使模具模芯与模具外套所产生的热量发生变化，通常通磁横向截面越大，产生的热量越小。

3、模具模芯和模具外套的纵向散热面积相差比较大；易导致容性线圈内、外受热不均匀。

4、容性线圈在模具中加热后线圈材料产生膨胀，模具冷却后线圈材料产生收缩，需解决和控制材料膨胀与收缩的弹性变化。

5、容性线圈经过涡流加热和抽真空处理后，需进行充氮气固化处理。

6、模具内、外热度的监测与控制困难。

发明内容

发明目的：本发明的目的是针对以上问题提供一种能够保证容性变压器的线圈绕组烧结工艺顺利实现的消谐补偿变电装置线圈绕组涡流加热模具。

技术方案：一种消谐补偿变电装置线圈绕组涡流加热模具,包括管芯、上端盖、下端盖组件、外模套和内模套，所述上端盖和下端盖组件分别位于管芯两端；所述外模套和内模套为上下均匀的圆筒状结构，内模套外径小于外模套内径，所述外模套和内模套的两端分别与上端盖和下端盖组件可拆卸式连接；所述外模套和内模套之间设有线圈绕组，所述外模套和内模套之间线圈绕组的一端设有弹簧托盘组件，所述上端盖上分别设有引线导管组件；所述外模套和内模套的横截面面积相等，所述上端盖和下端盖组件纵向截面面积相等。整个模具结构必须形成闭环连接，保证形成封闭的通磁磁阻截面，并且截面面积相等。

所述管芯一端圆周上设有凸起的限位部，另一端的圆周上设有外螺纹，所述上端盖与限位部紧密接触，所述下端盖组件通过外螺纹与管芯连接。

所述下端盖组件包括下端盖、内压板、下端盖垫圈、锁紧螺母和调节螺母，所述内压板内端面设有用于固定内模套的安装槽,所述内压板镶嵌于下端盖内侧，内压板与下端盖配合形成用于固定外模套的限位槽，所述锁紧螺母与管芯上的外螺纹配合通过下端盖垫圈使下端盖与外模套紧密接触，所述调节螺母与管芯上的外螺纹配合使内压板与内模套紧密接触，所述弹簧托盘组件通过弹簧与内压板活动连接。

为了方便整个模具的安装，所述管芯两端分别设有方杠堵塞。

为了方便监测模具内外侧以及端面温度，所述上端盖的上端面设有热电偶，外模套和内模套分别在其圆周上沿轴线方向均匀分布至少两个热电偶。

为了方便脱模同时又防止线圈受热漏料，所述外模套和内模套为分体式结构。所述外模套均匀分成三块，连接处为台阶式连接。所述内模套分成四块，连接处为斜面组合。所述内模套连接处的两斜面夹角为30o。

有益效果：1、本发明能够保证容性变压器的线圈绕组烧结工艺顺利实现；2、内外模套脱模方便；3、结构简单、操作方便。

附图说明

图1为本发明的剖视图。

图2为本发明的内模套截面视图。

图3为本发明的外模套截面视图。

图4为本发明的外观的三维视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图所示，一种消谐补偿变电装置线圈绕组涡流加热模具,包括管芯1、上端盖2、下端盖组件3、外模套4和内模套5，所述上端盖2和下端盖组件3分别位于管芯1两端；所述外模套4和内模套5为上下均匀的圆筒状结构，内模套5外径小于外模套4内径，所述外模套4和内模套5的两端分别与上端盖2和下端盖组件3可拆卸式连接；所述外模套4和内模套5之间设有线圈绕组6，所述外模套4和内模套5之间线圈绕组6的一端设有弹簧托盘组件7，防止线圈材料热胀冷缩时涨模；所述上端盖2上分别设有三组引线导管组件8；所述外模套4和内模套5的横截面面积相等，所述上端盖2和下端盖组件3纵向截面面积相等。整个模具结构必须形成闭环连接，保证形成封闭的通磁磁阻截面，并且截面面积相等。

所述管芯1一端圆周上设有凸起的限位部11，另一端的圆周上设有外螺纹12，所述上端盖2与限位部11紧密接触，所述下端盖组件3通过外螺纹12与管芯1连接。

所述下端盖组件3包括下端盖31、内压板32、下端盖垫圈33、锁紧螺母34和调节螺母35，所述内压板32内端面设有用于固定内模套5的安装槽,所述内压板32镶嵌于下端盖31内侧，内压板32与下端盖31配合形成用于固定外模套4的限位槽，所述锁紧螺母34与管芯1上的外螺纹12配合通过下端盖垫圈33使下端盖31与外模套4紧密接触，所述调节螺母35与管芯1上的外螺纹12配合使内压板32与内模套5紧密接触，所述弹簧托盘组件7通过弹簧与内压板32活动连接。

为了方便整个模具的安装，所述管芯1两端分别设有方杠堵塞9。

为了方便监测模具内外侧以及端面温度，所述上端盖2的上端面设有热电偶10，外模套4和内模套5分别在其圆周上沿轴线方向均匀分布三个热电偶10。

为了方便脱模同时又防止线圈受热漏料，所述外模套4和内模套5为分体式结构。所述外模套4均匀分成三块，连接处为台阶式连接。所述内模套5分成四块，连接处为斜面组合。所述内模套5连接处的两斜面夹角为30o。

调整外模套4和内模套5的纵向散热面积及上端盖2和下端盖组件3的横向散热面积比例关系，保证模具内外加热均匀；模具下端盖31上增设充氮气槽，保证外部充氮氮气推动弹簧托盘组件7，压紧线圈绕组6；引线导管组件8包括聚四氟乙烯弹性压块，防止模具漏料；模具外模套4和内模套5用聚四氟乙烯材料进行喷涂处理，防止烧结后的绝缘材料贴粘在模具和方便脱模以及模具的重复使用。

Claims (9)

1.一种消谐补偿变电装置线圈绕组涡流加热模具, 其特征在于：包括管芯（1）、上端盖（2）、下端盖组件（3）、外模套（4）和内模套（5），所述上端盖（2）和下端盖组件（3）分别位于管芯（1）两端；所述外模套（4）和内模套（5）为上下均匀的圆筒状结构，内模套（5）外径小于外模套（4）内径，所述外模套（4）和内模套（5）的两端分别与上端盖（2）和下端盖组件（3）可拆卸式连接；所述外模套（4）和内模套（5）之间设有线圈绕组（6），所述外模套（4）和内模套（5）之间线圈绕组（6）的一端设有弹簧托盘组件（7），所述上端盖（2）上分别设有引线导管组件（8）；所述外模套（4）和内模套（5）的横截面面积相等，所述上端盖（2）和下端盖组件（3）纵向截面面积相等。

2.根据权利要求1所述的消谐补偿变电装置线圈绕组涡流加热模具，其特征在于：所述管芯（1）一端圆周上设有凸起的限位部（11），另一端的圆周上设有外螺纹（12），所述上端盖（2）与限位部（11）紧密接触，所述下端盖组件（3）通过外螺纹（12）与管芯（1）连接。

3.根据权利要求2所述的消谐补偿变电装置线圈绕组涡流加热模具，其特征在于：所述下端盖组件（3）包括下端盖（31）、内压板（32）、下端盖垫圈（33）、锁紧螺母（34）和调节螺母（35），所述内压板（32）内端面设有用于固定内模套（5）的安装槽,所述内压板（32）镶嵌于下端盖（31）内侧，内压板（32）与下端盖（31）配合形成用于固定外模套（4）的限位槽，所述锁紧螺母(34)与管芯（1）上的外螺纹（12）配合通过下端盖垫圈（33）使下端盖（31）与外模套（4）紧密接触，所述调节螺母（35）与管芯（1）上的外螺纹（12）配合使内压板（32）与内模套（5）紧密接触，所述弹簧托盘组件（7）通过弹簧与内压板（32）活动连接。

4.根据权利要求1所述的消谐补偿变电装置线圈绕组涡流加热模具，其特征在于：所述管芯（1）两端分别设有方杠堵塞（9）。

5.根据权利要求1所述的消谐补偿变电装置线圈绕组涡流加热模具，其特征在于：所述上端盖（2）的上端面设有热电偶（10），外模套（4）和内模套（5）分别在其圆周上沿轴线方向均匀分布至少两个热电偶（10）。

6.根据权利要求1所述的消谐补偿变电装置线圈绕组涡流加热模具，其特征在于：所述外模套（4）和内模套（5）为分体式结构。

7.根据权利要求6所述的消谐补偿变电装置线圈绕组涡流加热模具，其特征在于：所述外模套（4）均匀分成三块，连接处为台阶式连接。

8.根据权利要求6所述的消谐补偿变电装置线圈绕组涡流加热模具，其特征在于：所述内模套（5）分成四块，连接处为斜面组合。

9.根据权利要求8所述的消谐补偿变电装置线圈绕组涡流加热模具，其特征在于：所述内模套（5）连接处的两斜面夹角为30o。

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