CN105632724A - 轴向分布式线圈间绝缘结构 - Google Patents

轴向分布式线圈间绝缘结构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及变压器技术领域，尤其是一种轴向分布式线圈间绝缘结构。一种轴向分布式线圈间绝缘结构，包括包绕在铁心柱表面上的撑条链，所述撑条链具有联板，所述联板上粘结有若干个“T”型撑条和矩形撑条，所述“T”型撑条和矩形撑条等距离间隔放置，T”型撑条的“T”部上套装有作为上、下部线圈间绝缘的复合燕尾垫块。本发明通过采用在撑条链上安装复合燕尾垫块作为轴向分裂的上、下部线圈间的绝缘，可以使线圈内和线圈间的油流畅通，油流路径短，散热效果好，有助于降低线圈温升，达到延长产品使用寿命的效果；由于无绝缘环阻挡，上、下部线圈间的距离仅需根据引出线高度确定,可降低器身装配高度，降低空载损耗，提高技术经济指标。

Description

轴向分布式线圈间绝缘结构
技术领域
本发明涉及变压器技术领域，尤其是一种轴向分布式线圈间绝缘结构。
背景技术
高压电力电子器件制造技术的发展，促进了大功率变频等电力电子产品的技术进步。变频调速技术作为电机节能的主流方向，已在火力发电、石油化工、煤矿、冶金、市政工程、污水处理等行业得到了普遍应用。变频调速系统中主要采用多重化整流技术和功率单元串联多电平技术这两种技术，其中尤其以功率单元串联多电平技术为佳，适用于大功率高压变频调速系统。系统输入侧利用整流变压器的多组阀侧绕组经过移相向功率单元供电形成多级移相叠加的整流波形，以消除电网侧高次谐波，使变频调速系统在电网接入处的总谐波含量不超过GB/T14549-1993《电能质量公用电网谐波》标准要求，同时可提高电网侧的功率因数到0.95以上，无需任何功率因数补偿及谐波抑制装置。
对于多脉波整流变压器，常见的线圈布置方式有轴向分裂和辐向分裂布置两种。如采用轴向分裂布置方式时，上、下排列布置的多组线圈之间需放置绝缘件以供线圈间绝缘及下部线圈首、末端引出线穿出。
中国专利文献号CN204303529U公开了一种“光伏发电用变压器线圈结构”，如图1所示，线圈采用轴向分裂布置，所有上、下部线圈1、2均采用圆筒式结构，线圈内部及线圈间油隙为轴向油隙，上部线圈1与下部线圈2之间放置了第一绝缘垫块3，第一绝缘垫块3结构如图2所示。由于专利技术方案中所述的第一绝缘垫块3结构是由若干绝缘垫块3-1在绝缘环3-2两侧沿圆周均布粘合，绝缘环3-2内径与内侧线圈内径相同，绝缘环3-2外径略超出外侧线圈外径，如图3所述。
本专利技术方案的不足之处在于：1)由于第一绝缘垫块中绝缘环的存在，阻挡了变压器油沿上、下部线圈内部及线圈之间的垂直油隙直接上下循环，延长了油流路径，使下部低温变压器油在经过第一绝缘垫块处时只能先沿绝缘环下部垫块间隙水平方向流动至内、外线圈两侧，然后再经绝缘环上部垫块间隙流入各垂直油隙中。由于油流阻挡，使得线圈内部的热量不能及时得到冷却，当产品长期满载运行时，线圈内部绝缘将因过热而加速老化，从而影响使用寿命；2)由于第一绝缘垫块中绝缘环的阻挡，当下部线圈首、末端引线经绝缘包扎后外径较粗时，往往需要将绝缘环下部的垫块高度增加以满足引出线要求，这样一来，将增加上、下部线圈之间的有效距离，从而使整个变压器器身高度增加，同时增加变压器主要材料，如硅钢、变压器油及钢材等，空载损耗增加，产品技术性能指标及经济性较差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：基于上述问题，本发明提供一种轴向分布式线圈间绝缘结构，改善上下部圆筒式线圈内部及线圈间油流路径，缩小上下部线圈间的绝缘距离，提高经济效益及产品安全可靠性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种轴向分布式线圈间绝缘结构，包括包绕在铁心柱表面上的撑条链，所述撑条链具有联板，所述联板上粘结有若干个“T”型撑条和矩形撑条，所述“T”型撑条和矩形撑条等距离间隔放置，“T”型撑条的“T”部上套装有作为上、下部线圈间绝缘的复合燕尾垫块。
进一步地，所述联板一端具有一矩形撑条，该矩形撑条的外侧边与联板的边部齐平，联板另一端靠近端部处具有一“T”型撑条，该“T”型撑条的中心线到联板端部的距离大于或等于两个“T”型撑条加矩形撑条的宽度。如此，能保证撑条链使用时该处联板能被另一头的矩形撑条压住。
进一步地，所述撑条链的厚度为6.25或6.5mm，撑条链的联板的厚度为0.25或0.5mm，撑条链的“T”型撑条和矩形撑条的厚度均为6mm。
更进一步地，所述联板由电缆纸或纸板构成，所述“T”型撑条和矩形撑条由绝缘纸板热压成型而成。
进一步地，所述“T”形撑条和矩形撑条的外端两侧均具有倒角。倒角可以保护绕在它们外面的线圈导线绝缘不被端部磨破，也不会增大所绕线圈的直径。
进一步地，所述“T”形撑条与矩形撑条的间距为35～50mm或两个“T”形撑条的间距为70～100mm。
进一步地，所述“T”形撑条的条数≥6，且为偶数。“T”形撑条及矩形撑条的数量由铁心直径决定，当铁心直径较小时，取消矩形垫块。
进一步地，所述撑条链的联板侧朝向铁心柱。使用时，撑条链的联板侧朝向铁心放置，联板一端头压在另一端的矩形垫块下。
进一步地，所述复合燕尾垫块由两个燕尾绝缘纸板垫块和若干个经热压成型的矩形绝缘垫块粘合而成，两个燕尾绝缘纸板垫块分别粘在矩形绝缘垫块两侧，且外端面齐平。
进一步地，所述下部线圈的引出线从两个复合燕尾垫块的间隙中穿出。
本发明的有益效果是：
1)通过采用在撑条链上安装复合燕尾垫块作为轴向分裂的上、下部线圈间的绝缘，可以使线圈内和线圈间的油流畅通，油流路径短，散热效果好，有助于降低线圈温升，防止线圈绝缘因过热加速老化，从而达到延长产品使用寿命的效果；
2)由于无绝缘环阻挡，上、下部线圈间的距离仅需根据引出线高度确定，可降低器身装配高度，减少硅钢片、油及钢材等主要材料用量，降低空载损耗，提高技术经济指标。
附图说明
下面结合附图实施例对本发明进一步说明。
图1是现有技术的结构示意图。
图2是现有技术中第一绝缘垫块的结构示意图。
图3是图2的左视图。
图4是本发明实施例的结构示意图。
图5是沿图4中A-A方向上的剖视图。
图6是本发明中撑条链使用前的结构示意图。
图7是图6的主视图。
图8是本发明中撑条链使用时的结构示意图。
图9是本发明中复合燕尾垫块的结构示意图。
图10是图9的主视图。
图中：1.上部线圈，2.下部线圈，3.第一绝缘垫块，3-1.绝缘垫块，3-2.绝缘环，4.撑条链，5.联板，6.“T形撑条”，6-1.“T”部，7.矩形撑条，8.复合燕尾垫块，9.引出线。
具体实施方式
现在结合具体实施例对本发明作进一步说明，以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。
如图4～5所示，一种轴向分布式线圈间绝缘结构，包括包绕在铁心柱表面上的撑条链4，撑条链4具有联板5，联板5上粘结有若干个“T”型撑条6和矩形撑条7，“T”型撑条6和矩形撑条7等距离间隔放置，“T”型撑条6的“T”部6-1上套装有作为上、下部线圈1、2间绝缘的复合燕尾垫块8，下部线圈2的引出线9从两个复合燕尾垫块8的间隙中穿出。
如图6～7所示，联板5一端具有一矩形撑条7，该矩形撑条7的外侧边与联板5的边部齐平，联板5另一端靠近端部处具有一“T”型撑条6，该“T”型撑条6的中心线到联板5端部的距离大于或等于两个“T”型撑条加矩形撑条7的宽度，如此，能保证撑条链6使用时该处联板5能被另一头的矩形撑条7压住。
其中，撑条链4中的联板5由电缆纸或纸板构成，厚度为0.25或0.5mm，撑条链4的厚度为6.25或6.5mm，“T”型撑条6与矩形撑条7厚度均为6mm，“T”型撑条6与矩形撑条7由绝缘纸板热压加工成型，“T”型撑条6与矩形撑条7外端两侧均具有倒角，“T”型撑条6与矩形撑条7间隔放置并粘结在联板5上，“T”型撑条6与矩形撑条7之间的间隔在35～50mm之间或两个“T”型撑条7间距为70～100mm之间，因为“T”形撑条6及矩形撑条7数量由铁心直径决定，通常要求撑条的总条数≥6，且为偶数，当铁心直径较小时，矩形撑条7可取消，即保证“T”形撑条6的条数≥6，且为偶数。
如图8所示，使用时，先将撑条链4包绕在铁心柱表面并用绝缘带绑扎固定，撑条链4的联板5侧朝向铁心柱，联板5的一端压在另一端的矩形撑条7下。
如图9～10所示，复合燕尾垫块8由两个燕尾绝缘纸板垫块和若干个经热压成型的矩形绝缘垫块粘合而成，两个燕尾绝缘纸板垫块分别粘在矩形绝缘垫块两侧，且外端面齐平。复合燕尾垫块8沿撑条链4的高度位置由下部线圈2高度决定。
本技术方案中所示的具体实施例为轴向双分裂线圈布置结构。本技术方案同样适用于轴向分裂数≥3的线圈布置结构。
本技术方案适用于采用圆筒式绕组、轴向分裂布置结构的变频变压器、中频感应加热用变压器及多脉波整流变压器等绕组类似布置结构场合。
在实际使用时，有时需要将铁心柱与内线圈之间预留更大的空间，所以会增加撑条链4的厚度，较合适的厚度为6.75～10.5mm。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种轴向分布式线圈间绝缘结构，其特征在于：包括包绕在铁心柱表面上的撑条链(4)，所述撑条链(4)具有联板(5)，所述联板(5)上粘结有若干个“T”型撑条(6)和矩形撑条(7)，所述“T”型撑条(6)和矩形撑条(7)中心等距离间隔放置，“T”型撑条(6)的“T”部(6-1)上套装有作为上、下部线圈(1、2)间绝缘的复合燕尾垫块(8)。
2.根据权利要求1所述的轴向分布式线圈间绝缘结构，其特征在于：所述联板(5)一端具有一矩形撑条(7)，该矩形撑条(7)的外侧边与联板(5)的边部齐平，联板(5)另一端靠近端部处具有一“T”型撑条(6)，该“T”型撑条(6)的中心线到联板(5)端部的距离大于或等于两个“T”型撑条(6)中心距加矩形撑条(7)的宽度。
3.根据权利要求1所述的轴向分布式线圈间绝缘结构，其特征在于：所述撑条链(4)的厚度为6.25或6.5mm，撑条链(4)的联板(5)的厚度为0.25或0.5mm，撑条链(4)的“T”型撑条(6)和矩形撑条(7)的厚度均为6mm。
4.根据权利要求3所述的轴向分布式线圈间绝缘结构，其特征在于：所述联板(5)由电缆纸或纸板构成，所述“T”型撑条(6)和矩形撑条(7)由绝缘纸板热压成型而成。
5.根据权利要求1所述的轴向分布式线圈间绝缘结构，其特征在于：所述“T”形撑条(6)和矩形撑条(7)的外端两侧均具有倒角。
6.根据权利要求1所述的轴向分布式线圈间绝缘结构，其特征在于：所述“T”形撑条(6)与矩形撑条(7)的间距为35～50mm或两个“T”形撑条(6)的间距为70～100mm。
7.根据权利要求1所述的轴向分布式线圈间绝缘结构，其特征在于：所述“T”形撑条(6)的条数≥6，且为偶数。
8.根据权利要求1所述的轴向分布式线圈间绝缘结构，其特征在于：所述撑条链(4)的联板(5)侧朝向铁心柱。
9.根据权利要求1所述的轴向分布式线圈间绝缘结构，其特征在于：所述复合燕尾垫块(8)由两个燕尾绝缘纸板垫块和若干个经热压成型的矩形绝缘垫块粘合而成，两个燕尾绝缘纸板垫块分别粘在矩形绝缘垫块两侧，且外端面齐平。
10.根据权利要求1所述的轴向分布式线圈间绝缘结构，其特征在于：所述下部线圈(2)的引出线(9)从两个复合燕尾垫块(8)的间隙中穿出。
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