CN1030668A

CN1030668A - 模制变压器

Info

Publication number: CN1030668A
Application number: CN88101874A
Authority: CN
Inventors: 前田孝夫; 大坪啟文
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1987-07-13
Filing date: 1988-04-01
Publication date: 1989-01-25
Also published as: CN1011840B; KR910003785B1; KR890002915A; JPH0782946B2; JPS6417413A

Abstract

本发明涉及用作用户侧变压器的模制变压器。本发明通过在构成外侧绕组的线圈的外侧卷装着无机纤维带的情况下进行模制，同时将外侧绕组的端子配件垂直埋入设于凸出部上下端部的缺口的水平面内，可防止缺口内角处因应力过分集中而产生裂纹，从而能在不产生裂纹的情况下设置上述缺口以节约树脂，同时可相应加大支架、连接配件与抽头变换板间的绝缘距离，所以即使是小容量高电压的模制变压器，一般也能按最佳设计尺寸设计。

Description

本发明涉及作为用户的用户端变压器而被大量使用的模制变压器。

近年来，人们开始广泛使用用环氧树脂等模制绕组的模制变压器。这种模制变压器与油浸变压器相比，具有不易燃烧、小型轻量、噪声低等的特点。

这种模制变压器的现有技术如图6～图11所示，其中，图6是外侧绕组为Y连接的现有模制变压器的主视图，图7是它的侧视图，图8是外侧绕组为△连接的现有模制变压器的主视图。在这些图中，铁心9A是三相铁心，在各相的铁心脚上配置有内侧绕组与外侧绕组1A。因为内侧绕组隐藏在外侧绕组1A内，所以在这些图中未标注。为了把固定支承这些绕组用的紧固件装配上去而使用的支架10A在上、下两处中间夹着回路脚铁心而设。外侧绕组的引出用端子配件21A、22A及抽头端子配件3A均水平方向地埋入外侧绕组1A的侧面，抽头端子配件3A分上下2列，且各并列3个，通过利用抽头变换板63A有选择地连接上下列中的一个，来进行抽头变换。图6、图7中，在上端部的端子配件21A上，用螺钉紧固着为连接向外部引出的引出导线用的连接件61A，而在下端部的端子配件22A上，用螺钉紧固着中性点连接导线65A。

图8中，为了把外侧绕组进行△连接，用相间导线81A、82A、83A把各相上端部的端子配件21A与另一相的下端部的端子配件22A相连接。该连接导线是由扁导体构成的，本身具有刚性，通过支承适当的数个部位来保持机械强度。

图9是外侧绕组1A之一的立体图，图10是图6的剖面图，外侧绕组1A的剖面是位于沿图9中的A-A线的剖面，在图10中，为了确保从线圈43A、44A引出的与抽头端子配件3A连接用的抽头导线引出部分的导线之间、线圈之间及端子配件之间的绝缘强度，用树脂对该部分进行了模制，所以，这部分的树脂厚度高于其他部分，形成凸出部5A。

图10中，连接件61A向外侧弯曲，从而确保它与托架10A的在空气中的绝缘距离。而为了防止沿着树脂表面形成绝缘破坏路径，沿面放电最短距离必需大于在空气中的绝缘距离，所以，连接件61A与抽头变换板63A之间的绝缘距离L₁，以及抽头变换板63A与中性点连接簧片65A之间的绝缘距离L₂必需有充分的长度，以使不至使该沿面上形成绝缘破坏的路径。

图11给出了上端部的端子配件21A及用螺钉紧固于21A上的导线连接件61A这部分的详细结构，图11中，在埋于树脂凸出部5A内的端子配件21A上，用螺钉固定着连接件61A，当进行与该连接件连接的端子导线的安装等作业时，连接件61A便会受到作用力，而端子配件受到回转力，从而损伤端子配件埋入部分的树脂，为了不损伤该部分的树脂，设置了止转件211A，但是，为了确保设置该止转件的空间，端子配件21A的埋入位置向下下降了。下端部的端子配件22A的情况也与此相同。

图9的凸出部5A如上所述，是为了确保与抽头端子配件3A连接的从线圈43A和44A引出的抽头导线的引出部分之间、线圈之间及抽头端子配件之间等的绝缘强度，把它们一起模制而设置的，但是实际上，除该凸出部5A的中央部分外，上端部分与下端部分并无设置凸出部的必要性，例如上端部分，因为线圈41A是把板状的导体从内侧向外侧重叠卷绕的，所以其外侧处于同一电位，该外侧和端子配件21A，以及把它们连接起来的从线圈41A引出的引出导线的电位都相同，所以不必用模制树脂进行绝缘，因此，有人考虑除去该部分，减小树脂的厚度以便节约树脂。但是，在模制过程中，从使树脂加热硬化到冷却，模制树脂会因发生热收缩而产生内应力，有时会因该应力集中于缺口的内角部分而产生裂纹，所以不能采用该缺口结构。

又，在图10中，L₁是上连接件61A与抽头变换板63A之间的绝缘距离，L₂是抽头变换板63A与中性点连接线65A之间的绝缘距离，L₃是上部支架10A与连接件61A间的绝缘距离，这三部分的绝缘破坏容易直接导致模制变压器的破坏，所以必需充分保证它们的绝缘距离。绝缘距离L₁、L₂是由外侧绕组的绝缘等级决定的，所以外侧绕组的最小绕组高度也由它们的绝缘距离所决定。一方面，作为变压器其最佳的绕组高度是随变压器的容量而变化的，但在小容量高电压的情况下，绕组的高度尺寸实际上被该绝缘距离L₁和L₂所限定，所以只能偏离最佳的变压器设计，其结果是导致变压器重量、尺寸、损失和成本等的增加。又，因为上端部的端子的连接件靠近支架，所以为了取得所需的绝缘距离，连接件向外侧弯曲以确保绝缘距离L₃，但因此又产生了变压器的横向尺寸L₄增大的缺点。

在本发明的目的在于，通过不发生裂纹地除去凸出部上下端不必要的树脂部分，来获得一种使树脂使用量减少，即使在容量小电压却高、连接件间等的绝缘距离难以确保的情况下，也能比较容易地确保绝缘距离的变压器结构。

为了解决上述问题，对于如下一种模制变压器，即，把板状导体夹着箔状绝缘材料，从内侧向外侧重叠卷绕成线圈，把多个这样的线圈沿绕组的轴向排列再进行整体树脂模制，并在模制形成的外侧绕组的模制树脂部的凸出部内埋入端子配件而成的模制变压器，本发明的特点在于，在上述线圈外侧卷装上树脂浸透性能良好的无机纤维带，且上述外侧绕组的端子配件垂直埋入除去上述凸出部的上下端部的树脂后留下的缺口部分的水平部分内。

本发明的构成中，为了埋入抽头端子配件和为了确保来自线圈的抽头导线引出部分之间、线圈之间及抽头端子配件之间等的绝缘强度，对该部分利用树脂进行模制，从而形成树脂凸出部，为了节约凸出部的上、下端部的树脂，除去该上、下端部的凸出部分，而通过在构成外侧绕组的线圈的外侧卷装着无机纤维带的情况下进行模制，能使在模制过程中，加热硬化后冷却时产生的模制树脂的内应力由无机纤维带承担，以减轻缺口内角处的应力集中现象，所以能防止从该内角处产生裂纹。还有，利用因上下端的线圈外侧表面、端子配件及引出线各处于同电位，所以即使靠近也不会发生绝缘方面问题这一点，把端子配件垂直埋入该缺口的水平面内，从而加大了端子配件与抽头端子配件之间的沿面距离。

图面简介

图1是根据本发明的一个实施例的外侧绕组的立体图，图2是实施例的绕组剖面图，图3是实施例的端子部分放大图，图4是图3的箭头P方向（俯）视图，图5是外侧绕组为△连接的根据本发明的一种三相模制变压器的主视图，图6是现有的外侧绕组为Y连接时的三相模制变压器的主视图，图7是图6的侧视图，图8是现有的外侧绕组为△连接时的三相模制变压器的主视图，图9是现有的外侧绕组的立体图，图10是图9的剖面图，图11是现有技术的端子部分放大图。

图中，1……外侧绕组，21、22……端子配件，3……抽头端子配件，41、42、43、44、45……线圈，46、46A……内侧绕组，5……凸出部，61……连接件，63……抽头变换板，65……中性点连接簧片，71、72……缺口部分，73……内角部分，9……铁心。

以下根据实施例说明本发明。外侧绕组1的凸出部5如图1所示，在其上端部设有从外侧绕组1的绕组的树脂上端部起作切除的缺口部分71，在其下端部设有从绕组的树脂下端部起作切除的缺口部分72。

图2是根据本发明构成的、外侧线组为Y连接的模制变压器的剖面图，其外侧绕组1的剖面图示包括图1的凸出部5在内的沿图1中B-B线的剖面。如该图所示，线圈41～45上，卷装有作为树脂浸透性能良好的无机纤维带的玻璃纤维布11，该玻璃纤维布11同时起加强线圈41～45的机械强度的作用。通过在卷装着该玻璃纤维布11的状态下进行树脂模制，使因在加热硬化后的冷却时发生的热收缩而产生的内应力由该玻璃纤维布11承担，应力集中于内角部分73的现象得以减轻，因而能防止产生自该内角部分73起的裂纹。把端子配件21从垂直方向埋入缺口部分71的水平面内，再把连接件61用螺钉紧固连接在端子配件21上，把端子配件22从垂直方向埋入缺口部分72的水平面内，再把中性点连接导线65用螺钉紧固连接在端子配件22上。

当通过端子配件21将连接件61螺钉紧固时，因为连接件61的受力部分处于水平位置，所以紧固方向是远离支架10的方向，因此，能较简单地确保它们之间必需的空间绝缘距离。又如图3、图4所示，通过使连接件61的端部一侧与缺口部分的垂直面靠紧相对，使该部分起到阻止连接件61转动的作用，从而能省去如图11所示的止转配件211A。另外，为了使应力集中得到缓解，最好将图3的内角部分73加工成曲面或倾斜面的形状。

现有技术为了设置止转配件211A，使端子配件21A的位置在结构上受到限制，这是一个缺点，但根据本发明，图2中端子配件21的安装部位即缺口71的面与线圈41的上端树脂面的距离，可以在考虑与位于支架10和抽头变换板63间的端子配件21及连接件61的相对位置关系后，选择出绝缘方面的最佳尺寸。以上是关于上端部的说明，下端部的结构与上端部类似。

当外侧绕组为△连接时，如图5所示，把各相绕组的上端部和另一相绕组的下端部的端子配件连接起来的相间导线采用能自由弯曲的、经过绝缘包覆的被覆线，通过使该被覆线与缺口部分的外凸角部分接触，且给予张力地进行相间连接，便能如该相间被覆线81、82那样不用另外的支承固定即能固定其位置。只是，连接两外侧的两个相的相间被覆线83，因为必须避开中间相的绕组来设置，所以必须用支承件801、802在2个部位固定。

本发明可获得如下效果：如前所述，通过在构成外侧绕组的线圈的外侧卷装上树脂浸透性能良好的无机纤维质带，能在不产生从凸出部的上、下端部的内角部分起的裂纹的情况下除去部分树脂，所以能节约该部分的树脂。又因为通过把端子配件埋入该缺口部分的水平面内，使支架或抽头变换板与连接件之间的绝缘距离能得到保证，所以，尤其对小容量的模制变压器来说，因为这些配件间的绝缘距离可取得较大，所以，因由该绝缘距离所决定的绕组高度尺寸大于变压器的最佳设计尺寸而导致变压器重量、尺寸和损失等增大的情况将很少发生。另外，当外侧绕组为△连接时，通过相间连接用的相间导线采用有弯曲性并进行过绝缘包覆的被覆线，导线的制作及装配作业可变方便，等等。

Claims

一种在外侧绕组的模制树脂部的凸出部内埋入端子配件而成的模制变压器，该外侧绕组的模制树脂部是把多个由板状导体夹着箔状绝缘材料从内侧到外侧重叠卷绕而成的线圈沿绕组的轴向排列后，进行整体树脂模制而形成的，其特征在于，上述线圈的外侧卷装有树脂浸透性良好的无机纤维质带，且在上述凸出部的上、下端部设有切除了部分树脂的缺口部分，上述外侧绕组的端子配件垂直埋入该缺口的水平部分内。