CN104575980A - 使用覆铜的铝连接端子的变压器、覆铜的铝连接端子及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种变压器，作为一种具备将铜制电源侧或者线路侧线路和铝制变压线绕组用电连接的连接端子的变压器，其特征在于，所述连接端子是铝芯外侧的一部分完全被铜包覆；其余部分是用铝构成的一部分被铜包覆的铝端子；所述用铜包覆的部分是与所述线路侧铜用电连接；所述只用铝构成的部分是与所述变压器的绕组的端子用电连接，从而最大限度地减少铜消耗量，并提供大小规格和形态多样、具有容量、制造工艺简单、特性优异的变压器用覆铜的铝连接端子。

Description

使用覆铜的铝连接端子的变压器、覆铜的铝连接端子及其制造方法

技术领域

本发明涉及使用覆铜的铝连接端子的变压器、覆铜的铝连接端子的制造方法及用该方法制造的覆铜的铝连接端子。具体是，使用最少量的铜，降低制造成本和产品价格，使用各种大小和形态的以部分覆铜方法避免异金属之间电位腐蚀的铝连接端子的变压器、覆筒的铝连接端子的制造方法及用该方法制造的覆铜的铝连接端子。

背景技术

一般变压器的本体外箱上具备卷绕铁芯的初级绕组和次级绕组，并具备高压、低压连接端子，用于连接这些变压器的绕组和外部引入、引出的线路。

变压器的引入高电压的部分和引出的部分一般安装套管（瓷套），而且根据绝缘级别，高压侧分为特高压套管和高压套管，而低压侧则区分为低压套管。

具备初级绕组和次级绕组的外箱被填充绝缘油的是一般称为油浸变压器，外箱未填充绝缘油而是浇注处理的是称为浇注变压器。

上述初级绕组和次级绕组是通过连接端子与电源侧或负载侧绕组连接。一般初级绕组和次级绕组是用铝构成，外部的引入、引出线（套管）是用普通铜形成。

传统的连接端子是不管端子的下端（与变压器的铝导体连接的部分）、上端（与外部导体（套管）连接的部分），全部用铜（Cu）构成，但会出现焊接难，拧螺栓时铜和铝接触的部分异金属之间电位腐蚀的问题，而且铜本身的价格高而造成制造成本上涨的问题。

图1a至图1c是图示传统技术上的变压器使用的连接端子的一个例子的简图。

为改善上述问题，传统技术是如图1a所示，作为连接端子100下端部是用铝102构成，上端部是用铜104构成，使用以机械方式接合两个金属的方式制造的铜和铝的接合端子，但通电时接合部被容易切断而存在不合格率较高的问题。

如图1b所示，为去掉接合部，开发出一种连接端部100全部使用铝102，只在铝的上端表面上以爆发焊接方式等形成的连接端子，但爆发焊接方式的工艺难度大，导致连接端子100本身的价格上升，而且上端部的侧面不形成铜，而是露出铝102，而容易引发异金属之间电位腐蚀的问题。

如专利申请编号2006-87896号和图1c所示，公开了一种将圆形的铝管放入铜管内，并挤压、拉拔或轧成四角形形态以后，削掉其下端部的铝102的芯线的一表面上形成的铜104，使下端部的铝芯线的一部分表面露出的覆铜铝芯线，并称为覆铜铝芯线。

但是该覆铜铝芯线是在铝芯线上全部包覆铜之后，需要重新去除一部分铜，而且与铝绕组连接的铝102形成的下端部、铝102下部仍然有残留的铜104，而铜的消耗量大，制造成本高，产品价格高昂，且规格较大的连接端子的制造难度大而给大容量端子的制作造成一定的难度。

而且弯曲时铜104和铝102之间容易产生空间，而无法制作出多种形态的端子。

就逆变器而言，如果连接端子全部使用铜，则出现整体重量重、制造成本高的缺陷。

发明内容

技术问题

为解决上述问题，本发明提供一种以最少的铜消耗量制作出各种形态的端子，且具备覆铜的铝制连接端子（次级端子）而变压器中的铝制变压器绕组与外部铜制端子连接也不会发生异金属之间电位腐蚀的变压器。

本发明要解决的技术问题是提供一种上述变压器或逆变器中使用的覆铜的铝制连接端子的制造方法。

技术方案

为解决所述技术问题，本发明所采用的技术方案是，

提供一种变压器，作为一种具备将铜制电源侧或者线路侧线路和铝制变压线绕组用电连接的连接端子的变压器，其特征在于，所述连接端子是铝外侧的一部分完全被铜包覆；其余部分是用铝构成的一部分被铜包覆的铝端子；所述用铜包覆的部分是与所述线路侧铜用电连接；所述只用铝构成的部分是与所述变压器的绕组的端子用电连接。

所述包覆的铜的厚度在10?以上，35?以下。

所述变压器是浇注变压器、油浸式变压器或干式变压器中的某一个。

所述包覆铜的是再用锡镀层。

所述铝的表面平坦无段差。

本发明提供一种覆铜的变压器用连接端子的制造方法，该实施步骤包括：在碱性溶液用超声波清洗铝板体；用水清洗几次之后用表面处理液对铝板体的镜面进行表面处理；用水清洗几次之后用碱性溶液对表面进行蚀刻；用脱氧剂浸洗之后为利用镀锌方法提高表面粘合力，在铝上面形成锌膜；水洗后，用150至250 g/L的硫酸铜、50-80g/L的硫酸、50-150 ML的氯离子，在20至40℃的温度下，用1.5-6V的电压施加1-10A电流，在铝的一部分镀铜包住铝，而在铝上包覆铜。

本发明提供一种逆变器用连接端子，作为含铜的逆变器用连接端子，其特征在于，所述连接端子是所述铜被包覆得完全包住铝。

有益效果

本发明的有益效果是，本发明的连接端子不会发生异金属之间腐蚀，制造工艺简单，在各种形态和大小的铝板上也可以包覆铜而便于制造出大容量及多种用途的变压器用连接端子。

而且最大限度地减少铜消耗量而节省制造费用和成本。

此外，即使连接端子出现弯曲等变形状态，也不会使铜和铝之间的粘合度下降。

附图说明

图1a至图1c是图示传统技术上的变压器使用的连接端子的实施例的简图；

图2a是本发明一个实施例的浇注变压器的侧剖面图；

图2b是说明浇注变压器的用电连接的示意图；

图3是图示本发明实施例的连接端子的透视图；

图4是本发明连接端子的制造工艺流程图。

符号说明

10 : 变压器;                          10a : 低压端子;

10b: 高压端子;               20a, 20b : 负载侧线路;

30 : 初级绕组;                     40 : 次级绕组;

50 : 变压器芯;               60 : 高压相连接器;

100 : 连接端子;                    102 : 铝;

104 : 铜;                         106 : 贯通孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例详细进行描述。

本发明中的覆铜的铝连接端子是变压器的任何种类均可适用，但为说明上的便利，下面主要以浇注变压器为主进行说明。

图2a是本发明一个实施例的浇注变压器的侧剖面图，图2b是浇注变压器具备连接端子而说明外部负载侧低压线路（低压套管）和电源侧高压线路（高压套管）之间电气连接的示意图。

根据图2a和图2b，本发明实施例的变压器10是由低压端子10a、高压端子10b、相离一定间隔的初级绕组30、次级绕组40、变压器芯50和高压相连接器60组成。

所述初级绕组30和次级绕组40之一是高压绕组，另一个是低压绕组。所述绕组是用铝构成。本实施例是对初级绕组30为低压绕组，次级绕组40为高压绕组进行说明。

初级绕组30是与低压绕组10a用电连接，次级绕组40是连接于高压端子10b。

另一方面，如图2b所示，初级绕组30的负载侧线路20a（低压套管）是用铜制造，用铜制造的初级绕组30的负载侧线路20a是通过连接端子100与初级绕组30的低压端子10a用电连接。

图3是图示本发明实施例的连接端子的透视图。

根据图3，本发明中所述连接端子100的铝102的芯表面的一部分使用覆铜104的铜/铝异种复合导电体，此时，一部分表面被覆铜104的连接端子的上端部104与铜负载侧线路20a用电连接，未覆铜的下端部的铝102部分是与变压器本体的铝低压端子10a用电连接。

一部分表面被覆铜的本发明的铝的连接端子100是优选地以在铝金属板上镀铜的方法形成。本发明中使用的连接端子100是在铝板上以镀层方式均匀地覆铜，因此与传统的图1c中图示的覆铜铝连接端子不同，不需要清除下端部上形成的铜而整体连接端子的铝板平坦地形成，不会因清除铜时铝也被一起清除而造成铝板出现断体的现象。

被包覆部分的铜104是把铝102完全包住。所述被包覆的铜104的厚度是利用KSD2042:2010（重量法）测试的结果，达到10?以上则可以确保97以上的导电率，但优选地达到25?则可以确保其可靠性。所述厚度可以达到充分的程度，但优选的是在50?以下会更加具有经济性。

所述连接端子100是在包覆铜104的部分可以具备一个以上的贯通孔106。因此，在包覆铜104的区域，即使用电连接于铜的电源侧或负载侧线路20a，也不会发生因异金属引起的腐蚀现象，而且变压器铝制低压端子10a和连接端子100的铝102部分是用电连接而也不会发生异金属引起的腐蚀现象。

下面结合附图4说明所述连接端的镀金方法。

图4是本发明连接端子的制造工艺流程图。

首先，在碱性溶液中用超声波清洗铝板（步骤S1）。然后用水清洗几次后用表面处理液对铝板体的镜面进行表面处理（步骤S2）。然后清洗几次后用碱性溶液对表面进行蚀刻（步骤S3）。

然后，用脱氧剂浸洗之后（步骤S4），为以镀锌方法提高表面粘合力，在铝上面形成镀锌膜（步骤S5）。

然后用水洗后用150至250 g/L的硫酸铜、50-80 g/L的硫酸、50-150 ML的氯离子，在20至40℃的温度下，用1.5-6V的电压施加1-10 A电流，在铝板体的一部分镀铜包住铝板体而在铝板体上包覆铜（步骤S6）。然后进行后处理而完成本发明的覆铜铝连接端子。

由此，任何形态的铝制端子，在铝表面的一部分皆可形成铜而既防止异金属之间发生的电位腐蚀，又减少铜的使用量而降低制造成本和单价，且制造出大小规格和形态多样的含铜的铝连接端子。

浇注变压器或干式变压器是可以在铜上面镀锡。

镀锡的话，可以与镀铜工艺连续进行而缩短工艺时间。

镀锡工艺可在普通工艺条件下进行。

如上所述，本发明与传统技术相比，可最大限度地减少铜的消耗量的同时提供形态和大小规格多样，具有容量，且制造工艺简单，特性优异的变压器用覆铜铝连接端子。

本发明是根据需求提供用铜完全包覆铝的连接端子。因为逆变器等是连接端子连接的部分不会发生电位差，但连接端子全部使用铜的话，其本身重量太重，制造成本也高，因此用此方法既降低制造成本，又可以减少连接端子的重量。

本发明中说明的覆铜的铝连接端子是作为一个实施例，以变压器为例进行了说明，但是电力变换器中铜端子和铝端子需连接的部分皆可适用，故逆变器、变换器、整流器等电力变换器上也可以适用。

Claims (7)

1.一种变压器，作为一种具备将铜制电源侧或者线路侧线路和铝制变压线绕组用电连接的连接端子的变压器，其特征在于，

所述连接端子是铝外侧的一部分完全被铜包覆；其余部分是用铝构成的一部分被铜包覆的铝端子；所述用铜包覆的部分是与所述线路侧铜用电连接；所述只用铝构成的部分是与所述变压器的绕组的端子用电连接。

2.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，

所述包覆的铜的厚度在10?以上，35?以下。

3.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，

所述变压器是浇注变压器、油浸式变压器或干式变压器中的某一个。

4.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，

所述包覆的铜的是再用锡镀层。

5.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，

所述铝的表面平坦无段差。

6.一种覆铜的变压器用连接端子的制造方法，该实施步骤包括：

在碱性溶液用超声波清洗铝板体；

用水清洗几次之后用表面处理液对铝板体的镜面进行表面处理；

用水清洗几次之后用碱性溶液对表面进行蚀刻；

用脱氧剂浸洗之后为利用镀锌方法提高表面粘合力，在铝上面形成锌膜；

水洗后，用150至250 g/L的硫酸铜、50- 80 g/L的硫酸、50-150 ML的氯离子，在20至40℃的温度下，用1.5-6V的电压施加1-10 A电流，在铝的一部分镀铜包住铝，而在铝上包覆铜。

7.一种逆变器用连接端子，作为含铜的逆变器用连接端子，其特征在于，

所述连接端子是所述铜被包覆得完全包住铝。