CN103503092B - 变压器 - Google Patents

Abstract

电磁屏蔽件包括：相互层叠的多片磁性薄板；夹持多片磁性薄板的一对金属板；以及分别与所述一对金属板相连接的多个座板(10)。多个座板配置于将多个座板中相互相邻的第1及第2座板(10a、10b)之间的区域进行交链的漏磁通的总和为0的位置。优选为第1及第2座板(10a、10b)之间的间隔(d)的值是漏磁通的分布的半周期的整数倍。

Description

变压器

技术领域

本发明涉及变压器，尤其涉及用于支承变压器所包含的电磁屏蔽件的结构。

背景技术

油浸变压器通常包括变压器主体与收容该变压器主体的箱体。变压器主体包括高压线圈、低压线圈以及铁心。箱体的内部注满了绝缘油，而变压器主体浸入在该绝缘油中。

箱体通常由钢材所形成。为了防止来自变压器主体的漏磁通进入箱体，将电磁屏蔽件安装于箱体的内壁。

例如日本专利特开昭60-219717号公报(专利文献1)中揭示了变压器中使用的电磁屏蔽件。电磁屏蔽件由经层叠的多片磁性薄板与夹持该多片磁性薄板的一对金属板所构成。为了将电磁屏蔽件安装于箱体，准备有多个座板。这些座板通过焊接与电磁屏蔽件主体以及箱体的内壁相连接。由此，电磁屏蔽件安装于箱体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开昭60-219717号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

由两个座板、夹持了多片磁性薄板的一对金属板的其中一块金属板、以及安装有座板的钢板形成闭合电路。当从线圈产生的漏磁通贯通电磁屏蔽件的两个座板之间的区域时，可能会在该闭合电路中产生循环电流。可能会因循环电流产生变压器的杂散负载损耗。

本发明的目的在于更为有效地降低变压器的损耗。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的一个方面所涉及的变压器包括：箱体、收容于箱体中的变压器主体。变压器主体包括铁心以及卷绕于铁心上的线圈。变压器还包括多个电磁屏蔽件。多个电磁屏蔽件分别包括：相互层叠的多片磁性薄板；夹持多片磁性薄板的一对金属板；以及分别与一对金属板相连接的多个安装构件。多个安装构件配置在将多个安装构件中相互相邻的第1及第2安装构件之间的区域进行交链的漏磁通的总和为0的位置。

发明效果

根据本发明，能降低变压器的杂散负载损耗。因此，根据本发明，能降低变压器的损耗。

附图说明

图1是本发明的实施方式所涉及的变压器的示意图。

图2是沿图1的II-II线的变压器的部分剖视图。

图3是表示图2所示的电磁屏蔽件5-1～5-7的一个单位的图。

图4是用于说明从线圈2产生的漏磁通的图。

图5是说明本实施方式的比较例所涉及的电磁屏蔽件以及该电磁屏蔽件所产生的循环电流的图。

图6是说明本发明的实施方式所涉及的电磁屏蔽件的一个结构例以及将该电磁屏蔽件的两个座板之间的区域进行交链的漏磁通的图。

图7是说明本实施方式所涉及的电磁屏蔽件的其他结构例以及将该电磁屏蔽件的两个座板之间的区域进行交链的漏磁通的图。

图8是表示实施方式2所涉及的电磁屏蔽件的支承结构的一个示例的图。

图9是表示实施方式2所涉及的电磁屏蔽件的支承结构的其他示例的图。

具体实施方式

下面，参照附图，详细说明本发明的实施方式。此外，对图中相同或相当的部分标注相同的标号，并省略重复说明。

[实施方式1]

图1是本发明的实施方式所涉及的变压器的示意图。参照图1，变压器50包括多个铁心1以及分别卷绕于多个铁心1的多个线圈2。多个铁心1以及多个线圈2构成了变压器主体。

多个铁心1各自具有环形的形状。线圈2卷绕于相邻的两个铁心1。绝缘物3覆盖线圈2。变压器2包含高压线圈21和低压线圈22、23。高压线圈21配置于低压线圈22、23之间。

变压器50还具有用于收容变压器主体的箱体4。虽未图示，箱体4的内部注满了绝缘油。变压器50运行时，为了冷却变压器主体，绝缘油会进行循环。箱体4由钢材形成。

图2是沿图1的II-II线的变压器的部分剖视图。参照图2，变压器50包括：铁心1、线圈2、电磁屏蔽件5-1～5-7、舌片式槽楔(tonguewedge)6以及舌片式(tongue)支承件7。另外，为了说明电磁屏蔽件5-1～5-7的配置，图2中未示出绝缘物3。

舌片式槽楔6配置于铁心1的最上面。舌片式支承件7配置为贯穿线圈2的开口部，并对铁心1进行支承。舌片式支承件7遍及箱体下部的凸缘之间。舌片式槽楔6与舌片式支承件7由钢材形成。利用舌片式槽楔6及舌片式支承件7来固定铁心1。高压线圈21与低压线圈22、23配置在同轴上。

图3是表示图2所示的电磁屏蔽件5-1～5-7的一个单位的图。参照图2以及图3，电磁屏蔽件5包括：相互层叠的多片磁性薄板8；夹持多片磁性薄板8的金属板9-1、9-2；以及多个座板10-1～10-3。例如金属板9-1、9-2以及座板10-1～10-3由铁或者不锈钢所形成。

座板10-1～10-3起到作为安装构件的功能。座板10-1～10-3分别通过焊接与金属板9-1、9-2相连接。并且，座板10-1～10-3通过焊接安装于箱体4的内壁、舌片式槽楔6或者舌片式支承件7上。由此，电磁屏蔽件5能安装于所希望的位置。具体而言，电磁屏蔽件5-1安装于舌片式支承件7。电磁屏蔽件5-2、5-3、5-4安装于箱体4(下部箱体)的内壁。电磁屏蔽件5-5、5-7安装于箱体4的内壁。电磁屏蔽件5-6安装于舌片式槽楔6。另外，本实施方式中，作为安装构件示出了金属的板。但是，安装构件的形状并不限于图3所示的形状。

变压器50工作时，从线圈2产生漏磁通。为了防止该漏磁通进入箱体4、舌片式槽楔6或者舌片式支承件7而设置有电磁屏蔽件5-1～5-7。

图4是用于说明从线圈2产生的漏磁通的图。参照图4，漏磁通的密度在高压线圈与低压线圈之间的区域内达到正峰值或者负峰值。例如图4所示的例中，在高压线圈21与低压线圈22之间的区域内，漏磁通的密度达到正峰值。另一方面，在高压线圈21与低压线圈23之间的区域内，漏磁通的密度达到负峰值。另外，两个区域与漏磁通密度的正峰值以及负峰值之间的关系也可以是与上述关系相反的关系。

图5是说明本实施方式的比较例所涉及的电磁屏蔽件以及该电磁屏蔽件所产生的循环电流的图。参照图5，图中以阴影示出的区域是表示将两个座板10a、10b之间的区域进行交链的漏磁通的磁通密度的积分值(以后的图中也相同)。在图5所示的例中，磁通密度的正值范围中的磁通密度的积分值与磁通密度的负值范围中磁通密度的积分值的绝对值不同。因此，将两个座板10a、10b之间的区域进行交链的漏磁通的磁通密度的积分值不为0。

在该情况下，由座板10a、10b、舌片式槽楔6以及金属板9-1所形成的闭合电路中流过循环电流11。另外，虽未图示，位于图5所示一侧的相反侧的闭合电路、即由座板10a、10b、舌片式槽楔6以及金属板9-2所形成的闭合电路中也流过循环电流。并且，安装于舌片式支承件7或箱体4的电磁屏蔽件也产生相同的现象。循环电流11流过闭合电路，从而产生杂散负载损耗。

与此相对，本实施方式中，配置有多个座板10，以使得将两个座板之间的区域进行交链的漏磁通的总和为0。下面，对多个座板10的配置进行详细说明。

图6是说明本发明的实施方式所涉及的电磁屏蔽件的一个结构例以及将该电磁屏蔽件的两个座板之间的区域进行交链的漏磁通的图。参照图6，一个具体的方式中，将两个座板之间的间隔d设为漏磁通的密度分布的周期L的1/2(d=L/2)。两个座板的其中一个座板安装于与漏磁通的密度的正峰值相对应的位置，而另一个座板则安装于与漏磁通的密度的负峰值相对应的位置。由此，磁通密度的正积分值与磁通密度的负积分值的绝对值大致相等。因此，能使将座板10a、10b之间的区域进行交链的漏磁通的总和大致为0。

由于漏磁通的总和大致为0，因此能降低由金属板9-1、座板10a、10b以及舌片式槽楔6所形成的闭合电路中所产生的循环电流。由此，能降低杂散负载损耗，因此能有效地降低变压器的损耗。

如上所述，较为理想的是，在高压线圈21与低压线圈22之间的区域内，漏磁通的密度达到正峰值。同样较为理想的是，在高压线圈21与低压线圈23之间的区域内，漏磁通的密度达到负峰值。因此，基于高压线圈21以及低压线圈22、23的配置，能预计出漏磁通的密度分布的周期L。由此能决定两个座板之间的间隔d。而且，也能决定多个座板10的位置。另外，也可以使用其他的方法，例如电磁场仿真等方法来预计出漏磁通的密度分布的周期L、与磁通密度的正峰值相对应的位置、以及与磁通密度的负峰值相对应的位置。此外，座板的位置可以与磁通密度的峰值位置严格相一致，也可以在峰值位置的附近。

图7是说明本实施方式所涉及的电磁屏蔽件的其他结构例以及将该电磁屏蔽件的两个座板之间的区域进行交链的漏磁通的图。参照图7，在该结构例中，将两个座板之间的间隔d设为漏磁通的密度分布的周期L的1倍(d=L)。

在该情况下，磁通密度的正积分值与磁通密度的负积分值的绝对值也大致相等。因此，能使将座板10a、10b之间的区域进行交链的漏磁通的总和大致为0。由此，能降低杂散负载损耗，因此能有效地降低变压器的损耗。

图7中，座板的位置与漏磁通的磁通密度的正峰值相对应的位置相等。然而，根据图7所示的电磁屏蔽件的结构，座板的位置并不限于如上所述的位置。磁通密度的分布的1周期之间的磁通密度的积分值为0。因此，根据图7所示的结构，能提高电磁屏蔽件的配置的自由度。

另外，如图6、图7所示，两个座板之间的间隔d能够根据下式来决定。

d=(L／2)×m

这里，m为1以上的整数。在m是奇数的情况下，多个座板10中的相邻的两个座板优选为如下所述那样安装于舌片式槽楔等钢材。即，两个座板的其中一个座板安装于与漏磁通的密度的正峰值相对应的位置，而另一个座板则安装于与漏磁通的密度的负峰值相对应的位置。由此，能减小将两个座板之间的区域进行交链的漏磁通的总和(较为理想的是漏磁通的总和为0)。另一方面，在m是偶数的情况下，座板的位置并不限于漏磁通的密度的峰值位置。

如图2所示，本发明的实施方式所涉及的电磁屏蔽件优选为至少安装于舌片部(舌片式槽楔6以及舌片式支承件7)。即，本发明的实施方式所涉及的电磁屏蔽件优选为设置在铁心与线圈之间的区域中。将两个座板之间的区域进行交链的漏磁通的磁通密度在舌片部特别大。因此，将本发明的实施方式所涉及的电磁屏蔽件安装于舌片部，由此能有效地降低变压器的损耗。

更优选为不仅将本发明的实施方式所涉及的电磁屏蔽件安装于舌片部，并且还安装于箱体4的内壁。安装于箱体4的电磁屏蔽件起到防止来自线圈的漏磁通进入到箱体4的功能。因此，能进一步降低变压器的损耗。

[实施方式2]

实施方式2所涉及的变压器的整体结构与图1以及图2所示的结构相同。而且，实施方式2所涉及的电磁屏蔽件的结构与图3所示的结构相同。

实施方式1中，电磁屏蔽件的两个座板之间的间隔d设定为例如漏磁通的密度分布的周期的1/2倍或者1倍。然而，间隔d越大，电磁屏蔽件的支承强度越有可能降低。

实施方式2中，两个座板之间配置有间隔件。由此能防止电磁屏蔽件的支承强度的降低。另外，间隔件由绝缘物形成。

图8是表示实施方式2所涉及的电磁屏蔽件的支承结构的一个示例的图。参照图8，绝缘间隔件31插入到两个座板之间的区域的一部分中。即，在该结构中，通过绝缘间隔件31所构成的点支承来提高电磁屏蔽件支承强度。

图9是表示实施方式2所涉及的电磁屏蔽件的支承结构的其他示例的图。参照图9，插入绝缘间隔件32，以使其填满两个座板之间的全部区域。即，在该结构中，通过绝缘间隔件32所构成的面支承来提高电磁屏蔽件的支承强度。

另外，关于两个座板之间的间隔d，与实施方式1中的间隔相同，因此不再重复进行此后的说明。

如上所述，根据实施方式2，与实施方式1相同，能够有效地降低变压器的损耗。并且，根据实施方式2，即使在座板的间隔较宽的情况下，也能防止电磁屏蔽件的支承强度降低。

应当认为本次公开的实施方式在所有方面都只是示例而并非是限制性的内容。本发明的范围并非上述说明，而由权利要求所示，与权利要求同等含义及范围内的所有修改均包含在其内。

标号说明

1铁心

2线圈

3绝缘物

4箱体

5，5-1，5-2，5-3，5-4，5-5，5-6，5-7电磁屏蔽件

6舌片式槽楔

7舌片式支承件

8磁性薄板

9-1，9-2金属板

10，10-1，10-2，10-3，10a、10b座板

11循环电流

21高压线圈

22，23低压线圈

31，32绝缘间隔件

50变压器

L周期

d间隔

Claims (4)

1.一种变压器，其特征在于，包括：

箱体；以及

收容于所述箱体中的变压器主体，所述变压器主体包括铁心(1)以及卷绕于所述铁心的线圈，

所述变压器还包括多个电磁屏蔽件，

所述多个电磁屏蔽件分别包括：

相互层叠的多片磁性薄板；

夹持所述多片磁性薄板的一对金属板；以及

分别与所述一对金属板相连接的多个安装构件，

所述多个安装构件配置于将所述多个安装构件中相互相邻的第1及第2安装构件之间的区域进行交链的漏磁通的总和为0的位置，

所述线圈包含配置在同轴上的第1低压线圈、第2低压线圈以及高压线圈，

所述高压线圈配置于所述第1低压线圈与所述第2低压线圈之间，

所述漏磁通的分布由所述第1及第2低压线圈以及所述高压线圈来定义，

所述第1及第2的安装构件之间的间隔的值等于所述漏磁通的分布的半周期的奇数倍，

所述第1安装构件配置在与所述漏磁通的磁通密度的正峰值相对应的位置，

所述第2安装构件配置在与所述漏磁通的所述磁通密度的负峰值相对应的位置。

2.如权利要求1所述的变压器，其特征在于，

所述变压器还包括：

配置于所述铁心与所述线圈之间、对所述铁心进行固定的固定构件，

所述多个电磁屏蔽件包含第1电磁屏蔽件，所述第1电磁屏蔽件的所述多个安装构件安装于所述固定构件。

3.如权利要求2所述的变压器，其特征在于，

所述多个电磁屏蔽件包含第2电磁屏蔽件，所述第2电磁屏蔽件的所述多个安装构件安装于所述箱体的内壁。

4.如权利要求1所述的变压器，其特征在于，

所述变压器还包括插入到所述第1及第2安装构件之间的间隔件，

所述间隔件由绝缘物形成。