CN104240921B - 一种干式变压器端部绝缘的结构及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种干式变压器端部绝缘的结构及方法，包括线圈内骨架、缠绕在内骨架上的导电箔、各层导电箔之间设置的绝缘层，还包括设置在导电箔端部的绝缘端圈，该绝缘端圈位于各层绝缘层之间，并紧靠导电箔。以单层或多层预浸环氧DMD作为端圈材料，裁切成所需宽并度缠绕成卷装，再根据线圈导电箔(线)的厚度选择相应厚度及层数，线圈绕制时与导电箔(线)及层绝缘一并绕制而成。与现有技术相比，本发明具有工艺简单、加工成本低、环保等优点。

Description

一种干式变压器端部绝缘的结构及方法

技术领域

本发明涉及一种变压器端部绝缘方法，尤其是涉及一种干式变压器端部绝缘的结构及方法。

背景技术

干式变压器低压线圈端部绝缘作为线圈的主绝缘结构，既起到绝缘作用，也起到对线圈及其他部件的支撑作用，同时还具备防尘、防潮，阻隔线圈带电部分和外界的接触。目前国内线圈端部绝缘主要分为线圈整体环氧浇注和端部环氧密封两种方法，其特点分别为：

1、线圈整体浇注：低压线圈采用端部和线圈整体环氧浇注，其绝缘性和机械强度较好，外观好看且安全可靠，但需要制作专门的浇注模具并通过专门的浇注设备进行浇注，且模具不具备通用性，模具费用昂贵成本较高。这种结构存在散热效果较差，对设备要求高，制作过程工序较多、复杂，增加成本价格没有优势，且环氧树脂浇注的废料会对环境造成影响。

2、端部环氧密封：低压线圈不用整体环氧浇注，而是对线圈的端部预留空间之后通过人工用环氧进行密封。此方法相对设备及工艺要求简单，成本不高，但在端封过程容易渗漏而造成需要反复多次填补，端封之后还需要对端部进行打磨处理，线圈的高度及平整度难以控制，且端封废料及在打磨过程的粉尘会对人体及环境产生一定的影响。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种工艺简单、加工成本低且环保的干式变压器端部绝缘的结构及方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种干式变压器端部绝缘的结构，包括线圈内骨架、缠绕在内骨架上的导电箔、各层导电箔之间设置的绝缘层，其特征在于，在导电箔的端部设置绝缘端圈，该绝缘端圈位于各层绝缘层之间，并紧靠导电箔。

所述的绝缘端圈为DMD环氧预浸材料。

所述的DMD环氧预浸材料是由聚酯薄膜、聚酯纤维非织布柔软复合材料预浸F级耐热改性树脂烘焙而成。

一种干式变压器端部绝缘结构的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)选择厚度等于或小于导电箔厚的DMD环氧预浸材料，裁剪成所需宽度并缠绕为卷状构成绝缘端圈；

(2)将步骤(1)准备好的绝缘端圈放在绕制设备上与导电箔、绝缘层一起绕制，绝缘端圈放置在线圈有效高度的两边，且边缘紧靠导电箔，绕制于上下两层绝缘层之间，端面平整；

(3)线圈绕制结束后通过压具对线圈进行压装整形，维持线圈的外形尺寸同时使绝缘端圈与绝缘层有效粘合在一起；

(4)线圈整形结束后连通压具一起进固化炉进行加热固化，DMD环氧预浸材料受热融化、随着温度的进一步升高再次固化，自然冷却即得产品。

步骤(4)所述的DMD环氧预浸材料的融化温度控制在95～110℃，固化温度控制在135～145℃。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)工艺简单，生产流程为线圈制作的常规加工过程，生产设备为一般变压器线圈正常生产所必备；

(2)加工成本低，除购置所需DMD材料费用外，基本不需增加额外的人工、材料、加工等费用，而DMD也为干式变压器线圈制作的常规材料，利于购买和控制成本；

(3)由于线圈在带压具的强压下进行加热固化，所以线圈固化冷却后端圈、层绝缘、导线箔(线)等会有效的粘结在一起，绝缘性好，机械强度高；

(4)线圈的高度及端面平整度便于控制；

(5)无需打磨、无环氧废料，对人体及环境不会造成影响。

附图说明

图1为线圈示意主视图；

图2为俯视图；

图3为A-A半剖视图；

图4为I-I为局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

如图1～4所示，一种干式变压器端部绝缘的结构，包括线圈内骨架1、缠绕在内骨架上的导电箔4、各层导电箔4之间设置的绝缘层2，还包括设置在导电箔端部的绝缘端圈3，该绝缘端圈3位于各层绝缘层2之间，并紧靠导电箔4。所述的绝缘端圈3为DMD环氧预浸材料；所述的DMD环氧预浸材料是由聚酯薄膜、聚酯纤维非织布柔软复合材料预浸F级耐热改性树脂烘焙而成。

DMD环氧预浸材料做干式变压器低压线圈端圈绝缘的方法是以单层或多层预浸环氧DMD作为端圈材料，裁切成所需宽并度缠绕成卷装，再根据线圈导电箔(线)的厚度选择相应厚度及层数，线圈绕制时与导电箔(线)及层绝缘一并绕制而成，具体步骤如下：

1、根据线圈设计导电箔(线)的厚度选择相应厚度的预浸环氧DMD，注意DMD的厚度(如为多层则为叠加厚度)应尽可能的等于导电箔(线)的厚度，且不应大于导电箔(线)的厚度；

2、将DMD材料裁切成所需宽度并缠绕为卷状既构成端圈，方便与其他材料一并绕制；

3、将准备好的材料放在绕制设备上与导电箔(线)、层绝缘等一起绕制，端圈放置在线圈有效高度的两边，且每边应紧靠导电箔(线)，绕制于上下两层绝缘之间，端面应平整；

4、线圈绕制结束后通过压具对线圈进行压装整形，这样是为了保证线圈的外形尺寸，同时可以使端圈与层绝缘有效贴合在一起；

5、线圈整形结束后连同压具一起进固化炉进行加热固化，由于DMD制作的端圈预浸环氧树脂，所以加热到95-110℃的温度环氧会融化，随着温度的进一步升高再次135-145℃固化，自然冷却即可完成。

所述预浸环氧DMD是由聚酯薄膜、聚酯纤维非织布柔软复合材料预浸F级耐热改性树脂烘焙而成。

实施例

本发明是用预浸环氧的DMD制作而成的端圈作为干式变压器低压线圈端绝缘的方法制作。下面以630kVA的干式变压器低压线圈用端圈做段绝缘为例说明本发明的制作方法。

根据不同设计选用630kVA低压线圈总轴向高度为540mm，铜箔规格为厚0.8mm，宽520mm，这样可确定预浸环氧DMD的宽度、厚度及层数，由于DMD的厚度有一定规格通用性，故不会每种铜箔厚度都有对应的DMD厚度，所以这里选用0.4mm厚的DMD作为端圈材料，将其分切为宽度为10mm并缠绕为卷状。

线圈绕制时将之前准备好的0.4mm厚预浸环氧DMD两层叠加在一起与铜箔及层绝缘一并绕制，DMD紧靠铜箔的两端，与铜箔置于上下两层层绝缘之间，应确保端面平整，线圈的其他绕制工艺按常规进行。

将绕制好的线圈通过压具对线圈进行整形，确保外形尺寸、平整度、端圈层与层间、层与层绝缘间以及层与铜箔之间有效的贴合在一起，整形好后压具不能拆卸。

将整形好的线圈连同压具一起送只固化炉加热固化，固化炉温度先升至100℃左右并保温1.5个小时，让DMD上的预浸环氧充分融化，再升温至140左右并保温2小时，让其固化再随炉温自然冷却即可。

本发明是利用F级的DMD预浸环氧，制作成所有的厚度及宽度的端圈与线圈其他材料一并绕制，再通过整形加压并加以加热固化，这样DMD上的环氧会充分溶化后再固化，使铜箔、层绝缘及端圈等有效的粘结在一起成为整体，具有操作便捷、绝缘性好、强度高、无污染等优点。

Claims (1)

1.一种干式变压器端部绝缘结构的制备方法，所述的绝缘结构包括线圈内骨架、缠绕在内骨架上的导电箔、各层导电箔之间设置的绝缘层，在导电箔的端部设置绝缘端圈，该绝缘端圈位于各层绝缘层之间，并紧靠导电箔，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：

(1)选择厚度等于或小于导电箔厚的DMD环氧预浸材料，裁剪成所需宽度并缠绕为卷状构成绝缘端圈；

(2)将步骤(1)准备好的绝缘端圈放在绕制设备上与导电箔、绝缘层一起绕制，绝缘端圈放置在线圈有效高度的两边，且边缘紧靠导电箔，绕制于上下两层绝缘层之间，端面平整；

(3)线圈绕制结束后通过压具对线圈进行压装整形，维持线圈的外形尺寸同时使绝缘端圈与绝缘层有效粘合在一起；

(4)线圈整形结束后连同压具一起进固化炉进行加热固化，DMD环氧预浸材料受热融化、随着温度的进一步升高再次固化，自然冷却即得产品；

步骤(4)所述的DMD环氧预浸材料的融化温度控制在95～110℃，固化温度控制在135～145℃。