CN105529153B - 插片式调节变压器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了插片式调节变压器，绝缘导热柱内设有竖向的密闭管腔，绝缘导热柱上部开设有数个向绝缘导热柱内部延伸的插槽，密闭管腔和插槽不相通，密闭管腔上半部设有竖向排列的数个开关端子，开关端子接在冷却泵电路上作为开关，一个开关端子通过导线对应连接一个插槽，绝缘导热柱还包括插片，插片上设置有导体片，插片能选择插入某一插槽中使导体片与开关端子连通，密闭管腔下半部注入汞，当汞受热膨胀漫过开关端子时，该开关端子被导通，如该开关端子对应的插槽中插入插片，则冷却泵电路接通，冷却泵运作。本发明冷却效果好、能在变压器内部进行冷却、成本低、对冷却液要求低的优点。

Description

插片式调节变压器

技术领域

本发明属于变压器技术领域，具体为一种冷却性能优异的插片式调节变压器。

背景技术

变压器长时间工作时线圈发热量大，线圈容易烧毁，造成变压器损坏。为了保证变压器在运行时产生的热量不影响变压器的正常工作，就需在变压器上增加冷却系统。水冷却方式是目前市场上变压器较为通用的冷却方式之一，即在变压器上配置水冷却装置，该种方式一般都是用通过铁芯上环绕的初级或者次级空心线管外的水循环实现，水冷却装置放在线圈的外部，这种局部冷却的方式只能冷却表面的温度，不能冷却内部的温度，冷却装置与线圈之间的热交换面积较小，无法实现良好的散热冷却效果。且目前的变压器使用的冷却液为绝缘液体，成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述技术现状，而提供一种冷却效果好、能在变压器内部进行冷却、成本低、对冷却液要求低的变压器。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

插片式调节变压器，包括壳体，壳体内填充绝缘液，壳体内设置有铁芯、高压线圈和低压线圈，高压线圈和低压线圈在铁芯上同轴设置，高压线圈位于低压线圈外部，其特征是：高压线圈和低压线圈之间设有冷却绝缘结构，冷却绝缘结构包括横截面成匚形的第一冷却管和横截面成一字型的第二冷却管，第一冷却管的匚形两端与第二冷却管的两端分别通过绝缘导热柱连接，第一冷却管、第二冷却管和绝缘导热柱共同密封合围低压线圈的外表面，第一冷却管和第二冷却管的管壁为导热绝缘材料制作，第一冷却管与第二冷却管不相通，第一冷却管和第二冷却管分别与外接冷却循环装置连接，外接冷却循环装置包括连接管、冷却泵和冷却液储箱，冷却泵能将冷却液储箱中的冷却液通过连接管泵入第一冷却管和第二冷却管中形成冷却循环，绝缘导热柱内设有竖向的密闭管腔，绝缘导热柱上部开设有数个向绝缘导热柱内部延伸的插槽，密闭管腔和插槽不相通，密闭管腔上半部设有竖向排列的数个开关端子，开关端子接在冷却泵电路上作为开关，一个开关端子通过导线对应连接一个插槽，绝缘导热柱还包括插片，插片上设置有导体片，插片能选择插入某一插槽中使导体片与开关端子连通，密闭管腔下半部注入汞，当汞受热膨胀漫过开关端子时，该开关端子被导通，如该开关端子对应的插槽中插入插片，则冷却泵电路接通，冷却泵运作。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的插槽的数量为四个，相应地，开关端子的数量也为四个。

上述的插片主体部分为绝缘片，插片上的导体片为铜片，导体片设置在插片的中间位置。

上述的插片的上部设置有手柄。

上述的第一冷却管和第二冷却管面向低压线圈的一面设置有与低压线圈匝数相同的凹槽，低压线圈嵌入凹槽中与第一冷却管和第二冷却管相固定，第一冷却管和第二冷却管面向高压线圈的一面设置有胶面，高压线圈与第一冷却管和第二冷却管通过胶面黏固。

上述的凹槽的截面稍小于低压线圈横截面，当低压线圈嵌入凹槽时，低压线圈与凹槽过盈配合。

上述的第一冷却管的匚形端部设置有豁口，绝缘导热柱侧面设置有固定凸，固定凸卡入豁口中使第一冷却管和绝缘导热柱固定连接。

上述的固定凸和豁口连接部的间隙充注绝缘胶，使第一冷却管和绝缘导热柱连接处密封。

上述的密闭管腔顶部设置有断路端子，断路端子与低压线圈上的断路器连接，当汞漫至断路端子时，断路器回路导通，断路器断开低压线圈的回路。

与现有技术相比，本发明具有以下优点:

1、将冷却管设置在高压线圈和低压线圈之间，能同时对高压线圈和低压线圈散热，有效增加了冷却管的冷却效率，同时，还赋予了冷却管新的功能：现有的高压线圈和低压线圈之间要设置一层绝缘隔离层，将高压线圈和低压线圈隔开，而本发明的变压器以冷却管作为隔离层，简化了变压器结构，且不影响变压器的绝缘性能，降低变压器成本。

2、本发明的冷却管与高压线圈和低压线圈固定连接，一体性更好。且针对高压线圈和低压线圈匝数不同采用了不同的固定模式，由于低压匝数低，匝间间隙在设计变压器时可以调节，因此，第一冷却管和第二冷却管面向低压线圈的一面设置有与低压线圈匝数相同的凹槽，低压线圈嵌入凹槽与冷却管固定，这种固定方式较为紧密，不易脱落，而高压线圈的匝数大，匝间间隙紧密，不适宜用凹槽固定，故采用胶黏固定。

3、本发明的冷却管分为两部分，相互组合对线圈冷却，这样设置的优势在于：一、便于安装，二、冷却液未形成绕铁芯的回路，因此，冷却液不会因电磁感应带电，所以，本发明的冷却液选择余地很大，不需要一定使用绝缘液体，可以有效降低成本。

4、第一、第二冷却管通过绝缘导热柱连接固定，绝缘导热柱还具有另一个功能，就是通过插片调节冷却泵启动时机。绝缘导热柱内设置竖向的密闭管腔密闭管腔上半部设有数个竖向排布的开关端子，开关端子和插槽作为冷却泵电路的两个开关，当插槽中插入插片，插槽这个开关就接通了，当密闭管腔内的汞受热膨胀漫过开关端子，汞是导电金属，因此开关端子这个开关就接通了，每个开关端子对应一个插槽，任一组开关端子和插槽均接通，冷却泵工作。低压、高压线圈发热传导至密闭管腔使汞受热，低压、高压线圈发热强度和汞柱高度呈正比，因此不同高度的开关端子对应的温度也不相同，通过插片插入不同的插槽实现调控冷却泵启动的时机。当温度失控，汞漫过最高的断路端子时，断路端子使断路器回路导通，断路器断开低压线圈的回路，保护变压器。

附图说明

图1是变压器的结构示意图；

图2是变压器线圈绕组的示意图；

图3是图2的A-A剖视图；

图4是第一冷却管的俯视剖视图；

图5是冷却管面向低压线圈一面的外部结构示意图；

图6是绝缘导热柱的内部示意图；

图7是插片的示意图；

图8是插入插片的绝缘导热柱的示意图；

图9是高压、低压线圈和外冷却管固定的示意图。

其中的附图标记为：壳体1、铁芯2、高压线圈3、低压线圈4、凹槽41、冷却绝缘结构5、第一冷却管51、豁口51a、第二冷却管52、绝缘导热柱6、密闭管腔61、插槽62、开关端子63、插片64、导体片65、手柄66、断路端子67、外接冷却循环装置7、连接管71、冷却泵72、冷却液储箱73。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。

插片式调节变压器，包括壳体1，壳体1内填充绝缘液，壳体1内设置有铁芯2、高压线圈3和低压线圈4，高压线圈3和低压线圈4在铁芯2上同轴设置，高压线圈3位于低压线圈4外部，其特征是：高压线圈3和低压线圈4之间设有冷却绝缘结构5，冷却绝缘结构5包括横截面成匚形的第一冷却管51和横截面成一字型的第二冷却管52，第一冷却管51的匚形两端与第二冷却管52的两端分别通过绝缘导热柱6连接，第一冷却管51、第二冷却管52和绝缘导热柱6共同密封合围低压线圈4的外表面，第一冷却管51和第二冷却管52的管壁为导热绝缘材料制作，第一冷却管51与第二冷却管52不相通，第一冷却管51和第二冷却管52分别与外接冷却循环装置7连接，外接冷却循环装置7包括连接管71、冷却泵72和冷却液储箱73，冷却泵72能将冷却液储箱73中的冷却液通过连接管71泵入第一冷却管51和第二冷却管52中形成冷却循环，绝缘导热柱6内设有竖向的密闭管腔61，绝缘导热柱6上部开设有数个向绝缘导热柱6内部延伸的插槽62，密闭管腔61和插槽62不相通，密闭管腔61上半部设有竖向排列的数个开关端子63，开关端子63接在冷却泵72电路上作为开关，一个开关端子63通过导线对应连接一个插槽62，绝缘导热柱6还包括插片64，插片64上设置有导体片65，插片64能选择插入某一插槽62中使导体片65与开关端子63连通，密闭管腔61下半部注入汞，当汞受热膨胀漫过开关端子时，该开关端子被导通，如该开关端子对应的插槽62中插入插片64，则冷却泵72电路接通，冷却泵72运作。

实施例中，插槽62的数量为四个，相应地，开关端子63的数量也为四个。

实施例中，插片64主体部分为绝缘片，插片64上的导体片65为铜片，导体片65设置在插片64的中间位置。

实施例中，插片64的上部设置有手柄66。

实施例中，第一冷却管51和第二冷却管52面向低压线圈4的一面设置有与低压线圈4匝数相同的凹槽41，低压线圈4嵌入凹槽41中与第一冷却管51和第二冷却管52相固定，第一冷却管51和第二冷却管52面向高压线圈3的一面设置有胶面，高压线圈3与第一冷却管51和第二冷却管52通过胶面黏固。

实施例中，凹槽41的截面稍小于低压线圈4横截面，当低压线圈4嵌入凹槽41时，低压线圈4与凹槽41过盈配合。

实施例中，第一冷却管51的匚形端部设置有豁口51a，绝缘导热柱6侧面设置有固定凸，固定凸卡入豁口51a中使第一冷却管51和绝缘导热柱6固定连接。

实施例中，固定凸和豁口51a连接部的间隙充注绝缘胶，使第一冷却管51和绝缘导热柱6连接处密封。

实施例中，密闭管腔61顶部设置有断路端子67，断路端子67与低压线圈4上的断路器连接，当汞漫至断路端子67时，断路器回路导通，断路器断开低压线圈4的回路。

实施例中，外接冷却循环装置7中的冷却液为绝缘液或导电液。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.插片式调节变压器，包括壳体(1)，所述的壳体(1)内填充绝缘液，所述的壳体(1)内设置有铁芯(2)、高压线圈(3)和低压线圈(4)，所述的高压线圈(3)和低压线圈(4)在铁芯(2)上同轴设置，所述的高压线圈(3)位于低压线圈(4)外部，其特征是：所述的高压线圈(3)和低压线圈(4)之间设有冷却绝缘结构(5)，所述的冷却绝缘结构(5)包括横截面成匚形的第一冷却管(51)和横截面成一字型的第二冷却管(52)，所述的第一冷却管(51)的匚形两端与第二冷却管(52)的两端分别通过绝缘导热柱(6)连接，所述的第一冷却管(51)、第二冷却管(52)和绝缘导热柱(6)共同密封合围低压线圈(4)的外表面，所述的第一冷却管(51)和第二冷却管(52)的管壁为导热绝缘材料制作，所述的第一冷却管(51)与第二冷却管(52)不相通，所述的第一冷却管(51)和第二冷却管(52)分别与外接冷却循环装置(7)连接，所述的外接冷却循环装置(7)包括连接管(71)、冷却泵(72)和冷却液储箱(73)，所述的冷却泵(72)能将冷却液储箱(73)中的冷却液通过连接管(71)泵入第一冷却管(51)和第二冷却管(52)中形成冷却循环，所述的绝缘导热柱(6)内设有竖向的密闭管腔(61)，所述的绝缘导热柱(6)上部开设有数个向绝缘导热柱(6)内部延伸的插槽(62)，所述的密闭管腔(61)和插槽(62)不相通，所述的密闭管腔(61)上半部设有竖向排列的数个开关端子(63)，所述的开关端子(63)接在冷却泵(72)电路上作为开关，每个开关端子(63)通过导线对应连接一个插槽(62)，所述的绝缘导热柱(6)还包括插片(64)，所述的插片(64)上设置有导体片(65)，所述的插片(64)能选择插入某一插槽(62)中使导体片(65)与开关端子(63)连通，所述的密闭管腔(61)下半部注入汞，当汞受热膨胀漫过开关端子时，该开关端子被导通，如果该开关端子对应的插槽(62)中插入插片(64)，则冷却泵(72)电路接通，冷却泵(72)运作。

2.根据权利要求1所述的插片式调节变压器，其特征是：所述的插槽(62)的数量为四个，相应地，开关端子(63)的数量也为四个。

3.根据权利要求2所述的插片式调节变压器，其特征是：所述的插片(64)主体部分为绝缘片，插片(64)上的导体片(65)为铜片，所述的导体片(65)设置在插片(64)的中间位置。

4.根据权利要求3所述的插片式调节变压器，其特征是：所述的插片(64)的上部设置有手柄(66)。

5.根据权利要求4所述的插片式调节变压器，其特征是：所述的第一冷却管(51)和第二冷却管(52)面向低压线圈(4)的一面设置有与低压线圈(4)匝数相同的凹槽(41)，所述的低压线圈(4)嵌入凹槽(41)中与第一冷却管(51)和第二冷却管(52)相固定，所述的第一冷却管(51)和第二冷却管(52)面向高压线圈(3)的一面设置有胶面，所述的高压线圈(3)与第一冷却管(51)和第二冷却管(52)通过胶面黏固。

6.根据权利要求5所述的插片式调节变压器，其特征是：所述的凹槽(41)的截面稍小于低压线圈(4)横截面，当低压线圈(4)嵌入凹槽(41)时，低压线圈(4)与凹槽(41)过盈配合。

7.根据权利要求6所述的插片式调节变压器，其特征是：所述的第一冷却管(51)的匚形端部设置有豁口(51a)，所述的绝缘导热柱(6)侧面设置有固定凸，所述的固定凸卡入豁口(51a)中使第一冷却管(51)和绝缘导热柱(6)固定连接。

8.根据权利要求7所述的插片式调节变压器，其特征是：所述的固定凸和豁口(51a)连接部的间隙充注绝缘胶，使第一冷却管(51)和绝缘导热柱(6)连接处密封。

9.根据权利要求8所述的插片式调节变压器，其特征是：所述的密闭管腔(61)顶部设置有断路端子(67)，所述的断路端子(67)与低压线圈(4)上的断路器连接，当汞漫至断路端子(67)时，断路器的回路导通，断路器断开低压线圈(4)的回路。