CN109979731A - 一种防震干式变压器及方法 - Google Patents

一种防震干式变压器及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防震干式变压器及方法，本装置包括变压器本体、夹紧机构、防震筒等；变压器本体包括铁芯、绕组、壳体；夹紧机构将铁芯夹紧，包括一号上夹具、二号上夹具、一号下夹具、二号下夹具；防震筒围设在壳体外部，由外筒和内筒组成；外筒的内壁沿圆周方向开设有凹槽，凹槽内围设有弹簧片、弹性压条，弹性压条密封凹槽并延伸凹槽外；凹槽通过气体接头与压缩气体罐相连通；内筒与弹性压条相贴合，内壁上纵向设置有防震齿条。本方法为：夹紧机构与防震压块的共同作用，防止铁芯晃动；内筒实现一次缓冲，外筒实现二次缓冲。本发明解决了防震结构设计不合理的问题，避免铁芯晃动或线圈松动，提高了干式变压器的使用安全性和使用寿命。

Description

一种防震干式变压器及方法
技术领域
本发明涉及一种变压器，尤其涉及一种防震干式变压器及方法。
背景技术
变压器是交换交流电压、交变电流和抗阻的器件，由铁芯(或磁芯)和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。变压器具有众多种类，其中，干式变压器就是指铁芯和绕组不浸渍在绝缘油中的变压器。然而现有的干式变压器，其防震结构设计不够合理，铁芯易受震动影响到处晃动或线圈易受震动影响而发生松动，极易造成变压器的损坏，不但影响干式变压器的使用安全性，还增加了使用和维修成本。
发明内容
为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种防震干式变压器及方法。
为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种防震干式变压器，包括变压器本体，它还包括夹紧机构、防震筒、压缩气体罐、防震压块；
变压器本体包括铁芯、绕组、壳体，绕组缠绕在铁芯上并与铁芯共同设置在壳体内，壳体上设置有变压器套管，绕组的引出线穿过变压器套管，实现防震干式变压器的绝缘；
夹紧机构将铁芯夹紧，夹紧机构包括一号上夹具、二号上夹具、一号下夹具、二号下夹具；一号上夹具、二号上夹具对称设置在铁芯上部的两侧，一号下夹具、二号下夹具对称设置在铁芯下部的两侧；一号上夹具与二号上夹具之间、一号下夹具与二号下夹具之间分别设置有用于固定连接的横支柱，一号上夹具与二号上夹具的上端还共同设置有固定板，固定板通过绝缘螺栓分别与一号上夹具、二号上夹具固定相接；一号上夹具与一号下夹具之间、二号上夹具与二号下夹具之间分别设置有用于固定连接的纵支柱；
横支柱设置有四根，四根横支柱与铁芯之间均设置有防震压块，防震压块由弹性绝缘材质制成；纵支柱设置有四根，四根纵支柱对称分布在防震筒的四周；
防震筒围设在壳体外部，防震筒由外筒和内筒组成；外筒的内壁沿圆周方向开设有凹槽，凹槽内围设有弹簧片，弹簧片的外侧围设有弹性压条，弹性压条密封凹槽并延伸凹槽外，弹性压条由绝缘材质制成；外筒的外壁上设置有气体接头，气体接头与凹槽相连通且气体接头通过气体运送管与压缩气体罐相连通，压缩气体罐固定在一号上夹具上并外接压缩空气；
内筒围设在外筒的内部并与弹性压条相贴合，内筒的内壁上纵向设置有防震齿条，防震齿条由弹性绝缘材质制成，防震齿条设置有多道，多道防震齿条均匀分布在内筒的内壁上；防震齿条具有齿部，齿部的表面呈矩形。
进一步地，一号上夹具、二号上夹具与线圈之间、一号下夹具、二号下夹具与线圈之间分别设置有绝缘垫片。
进一步地，外筒与内筒上共同开设有变压器套管插入口，变压器套管穿过变压器套管插入口。
进一步地，凹槽设置有多道，每道凹槽均通过气体通道相互连通，气体接头与任一道凹槽相连通。
进一步地，防震压块、弹性压条、防震齿条采用硅橡胶、氟橡胶、柔性石墨盘根中的任一种。
一种防震干式变压器的防震方法，防震方法为：当变压器本体发生晃动时，在一号上夹具、二号上夹具、一号下夹具、二号下夹具的夹紧作用下，防止铁芯前后晃动，同时，在防震压块的作用下，防止铁芯左右晃动；由于夹紧机构与防震压块的作用，铁芯的晃动基本消除，可大大减少变压器本体的震动剧烈性，由此，震动剧烈性减弱的变压器本体，首先在对内筒施加作用力，内筒通过防震齿条的作用，实现对变压器本体的一次震动缓冲；剩余的震动作用力，由内筒传递至外筒的弹性压条上，弹性压条压动弹簧片，同时压缩气体罐提供压缩气体进入到凹槽内，在弹簧片的张力以及压缩气体的共同作用下，实现二次缓冲。
本发明公开了一种防震干式变压器及方法，本发明通过夹紧机构将铁芯夹紧，避免铁芯晃动而影响干式变压器的正常使用，并进一步加设了防震压块对铁芯进行保护，同时，设置防震筒对绕组进行防震保护，避免线圈因震动影响而发生松动；由此，解决了现有干式变压器防震结构设计不合理的问题，提高了干式变压器的使用安全性和使用寿命，不但降低了使用成本和维修成本，还具有更高的经济效益。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为图1去除固定板后的结构示意视图。
图3为图1中防震筒的整体结构示意图。
图4为图3中外筒的内部结构示意图。
图5为图4中标号A的结构放大示意图。
图6为图4中多道凹槽的连通关系示意图。
图7为图3中内筒的防震齿条的结构示意图。
图中：1、一号上夹具；2、二号上夹具；3、防震筒；4、一号下夹具；5、二号下夹具；6、纵支柱；7、绝缘垫片；8、横支柱；9、铁芯；10、固定板；11、绝缘螺栓；12、压缩气体罐；13、气体运送管；14、气体接头；15、变压器套管；16、防震压块；17、变压器套管插入口；31、外筒；32、内筒；311、凹槽；312、弹簧片；313、弹性压条；314、气体通道；321、防震齿条；322、齿部。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
一种防震干式变压器，如图1和2所示，包括变压器本体，还包括夹紧机构、防震筒3、压缩气体罐12、防震压块16；
变压器本体是防震干式变压器的主体部分，主要包括铁芯9、绕组、壳体，绕组缠绕在铁芯9上并与铁芯9共同设置在壳体内，壳体上设置有变压器套管15，绕组的引出线穿过变压器套管15，实现防震干式变压器的绝缘，同时，变压器套管15还能够将引出线固定，避免危险的发生。
为防止铁芯的晃动，首先设置了夹紧机构，用于将铁芯9夹紧与固定，如图2所示，夹紧机构包括一号上夹具1、二号上夹具2、一号下夹具4、二号下夹具4。其中，一号上夹具1、二号上夹具2对称设置在铁芯9上部的两侧并通过横支柱8固定连接，同理，一号下夹具4、二号下夹具4对称设置在铁芯9下部的两侧并通过横支柱8固定连接，从而在前后方向上避免铁芯晃动，为保证夹紧机构的结构稳定性，在一号上夹具1与一号下夹具4之间、二号上夹具2与二号下夹具5之间还分别设置有用于固定连接的纵支柱6，纵支柱6一共有四根，不但能支撑夹紧机构，还对称分布在防震筒3的四周，防止防震筒3及防震筒3内的变压器本体晃动。同时，为避免铁芯9在左右方向上晃动，在四根横支柱与铁芯9之间均设置有防震压块16，防震压块16由弹性绝缘材质制成，如硅橡胶、氟橡胶、柔性石墨盘根等材质，既能够绝缘还能够有效保护铁芯。
为进一步提高一号上夹具1与二号上夹具2的夹紧效果，在一号上夹具1与二号上夹具2的上端还共同设置有固定板10，固定板10通过绝缘螺栓11分别与一号上夹具1、二号上夹具2固定相接，从而增强一号上夹具1与二号上夹具2的连接稳定性，进一步避免铁芯9的晃动，避免本防震干式变压器损坏，提高本防震干式变压器的使用寿命。此外，一号上夹具1、二号上夹具2与线圈之间、一号下夹具4、二号下夹具5与线圈之间分别设置有绝缘垫片7，以确保本防震干式变压器的使用安全性。
对于防震筒3，围设在壳体外部，配合夹紧机构的夹紧作用，能够有效保护壳体内的铁芯9和绕组，避免绕组因震动而松散。同时，外筒31与内筒32上共同开设有变压器套管插入口17，变压器套管15穿过变压器套管插入口17，从而便于本防震干式变压器正常使用。
如图3所示，防震筒3由外筒31和内筒32组成，由内筒32实现一次震动缓冲，由外筒31实现二次震动缓冲。具体的为：首先，内筒32围设在外筒31的内部，内筒32的内壁上纵向设置有如图7所示的防震齿条321，防震齿条321应由弹性绝缘材质制成，如采用硅橡胶、氟橡胶、柔性石墨盘根等材质，具有优异的耐磨性、防腐蚀性以及耐高温性等，能够起到非常显著的防震效果。对于防震齿条321，纵向设置有多道，多道防震齿条均匀分布在内筒32的内壁上，从而均匀的将变压器本体发生的震动缓冲，并且防震齿条321具有齿部322，齿部322的表面呈矩形，最大程度的提高受力面积，提高震动缓冲的效率。其次，如图4和图5所示，外筒31的内壁沿圆周方向开设有凹槽311，凹槽311内围设有弹簧片312，弹簧片312的外侧围设有弹性压条313，弹性压条313密封凹槽311并延伸凹槽311外，并且弹性压条313与内筒32相贴合。由此，当变压器本体产生的震动较大时，经内筒32一次缓冲后，作用力将继续传递到弹性压条313上，由弹性压条313压动弹簧片312，在弹簧片312张力的作用下，实现二次震动缓冲。对于弹性压条313也应由弹性绝缘材质制成，确保外筒31的使用安全性。对于凹槽311、弹簧片312、弹性压条313是外筒31的主要防震部件，均沿外筒31内部的圆周方向设置，与内筒32的防震齿条321实现纵横交错设计，可全方位的缓冲变压器本体产生的震动，极大的提高了防震筒3的缓冲效果。
为防止弹簧片312的张力不足以缓冲震动的情况发生，在外筒31的外壁上设置有气体接头14，气体接头14与凹槽311相连通且气体接头14通过气体运送管13与压缩气体罐12相连通，压缩气体罐12固定在一号上夹具1上并外接压缩空气。压缩气体罐12可储存一定量的压缩气体，也可以外接压缩空气以进行补充，由压缩气体罐12提供压缩空气，通过气体运送管13、气体接头14进入到凹槽311内，在压缩气体与弹簧片312张力的共同作用下，进一步提高外筒的缓冲效果。多于凹槽311可根据需要设置多道，确保各道凹槽是相互连通，从而使压缩气体可填充每一道凹槽，如图6所示，每道凹槽均通过气体通道314相互连通，气体通道314可在凹槽311圆周方向上的任一处开通，为压缩气体的通过提供了通道，由于各道凹槽均是相互连通的，气体接头14则可与任一道凹槽相连通。
本发明公开了一种防震干式变压器，通过对夹紧机构加长设计，可根据需要设置多组，本发明所公开的防震干式变压器，解决了传统干式变压器防震效果差的缺陷，通过夹紧机构、防震筒3、防震压块16的共同作用，有效提升了本干式变压器的反震效果。具体的防震过程为：当变压器本体发生晃动时，在一号上夹具1、二号上夹具2、一号下夹具4、二号下夹具4的夹紧作用下，防止铁芯9前后晃动，同时，在防震压块16的作用下，防止铁芯9左右晃动；由于夹紧机构与防震压块16的作用，铁芯9的晃动基本消除，可大大减少变压器本体的震动剧烈性，由此，震动剧烈性减弱的变压器本体，首先在对内筒施加作用力，内筒32通过防震齿条321的作用，实现对变压器本体的一次震动缓冲；剩余的震动作用力，由内筒32传递至外筒31的弹性压条313上，弹性压条313压动弹簧片312，同时压缩气体罐12提供压缩气体进入到凹槽311内，在弹簧片312的张力以及压缩气体的共同作用下，实现二次缓冲；并且防震齿条321纵向设置，弹簧片312、弹性压条313沿外筒31的圆周方向设置，实现纵横交错全方位的缓冲变压器本体的震动，极大提高防震筒3的缓冲效果，避免变压器本体发生损坏，不但提高了干式变压器的使用安全性和使用寿命，还降低了使用成本和维修成本，具有更高的经济效益。
上述实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种防震干式变压器，包括变压器本体，其特征在于：它还包括夹紧机构、防震筒(3)、压缩气体罐(12)、防震压块(16)；
所述变压器本体包括铁芯(9)、绕组、壳体，绕组缠绕在铁芯(9)上并与铁芯(9)共同设置在壳体内，壳体上设置有变压器套管(15)，绕组的引出线穿过变压器套管(15)，实现防震干式变压器的绝缘；
所述夹紧机构将铁芯(9)夹紧，夹紧机构包括一号上夹具(1)、二号上夹具(2)、一号下夹具(4)、二号下夹具(4)；所述一号上夹具(1)、二号上夹具(2)对称设置在铁芯(9)上部的两侧，一号下夹具(4)、二号下夹具(4)对称设置在铁芯(9)下部的两侧；所述一号上夹具(1)与二号上夹具(2)之间、一号下夹具(4)与二号下夹具(4)之间分别设置有用于固定连接的横支柱(8)，一号上夹具(1)与二号上夹具(2)的上端还共同设置有固定板(10)，固定板(10)通过绝缘螺栓(11)分别与一号上夹具(1)、二号上夹具(2)固定相接；所述一号上夹具(1)与一号下夹具(4)之间、二号上夹具(2)与二号下夹具(5)之间分别设置有用于固定连接的纵支柱(6)；
所述横支柱(8)设置有四根，四根横支柱与铁芯(9)之间均设置有防震压块(16)，防震压块(16)由弹性绝缘材质制成；所述纵支柱(6)设置有四根，四根纵支柱对称分布在防震筒(3)的四周；
所述防震筒(3)围设在壳体外部，防震筒(3)由外筒(31)和内筒(32)组成；所述外筒(31)的内壁沿圆周方向开设有凹槽(311)，凹槽(311)内围设有弹簧片(312)，弹簧片(312)的外侧围设有弹性压条(313)，弹性压条(313)密封凹槽(311)并延伸凹槽(311)外，弹性压条(313)由绝缘材质制成；所述外筒(31)的外壁上设置有气体接头(14)，气体接头(14)与凹槽(311)相连通且气体接头(14)通过气体运送管(13)与压缩气体罐(12)相连通，压缩气体罐(12)固定在一号上夹具(1)上并外接压缩空气；
所述内筒(32)围设在外筒(31)的内部并与弹性压条(313)相贴合，内筒(32)的内壁上纵向设置有防震齿条(321)，防震齿条(321)由弹性绝缘材质制成，防震齿条(321)设置有多道，多道防震齿条均匀分布在内筒(32)的内壁上；所述防震齿条(321)具有齿部(322)，齿部(322)的表面呈矩形。
2.根据权利要求1所述的防震干式变压器，其特征在于：所述一号上夹具(1)、二号上夹具(2)与线圈之间、一号下夹具(4)、二号下夹具(5)与线圈之间分别设置有绝缘垫片(7)。
3.根据权利要求1所述的防震干式变压器，其特征在于：所述外筒(31)与内筒(32)上共同开设有变压器套管插入口(17)，变压器套管(15)穿过变压器套管插入口(17)。
4.根据权利要求1所述的防震干式变压器，其特征在于：所述凹槽(311)设置有多道，每道凹槽均通过气体通道(314)相互连通，气体接头(14)与任一道凹槽相连通。
5.根据权利要求1或4所述的防震干式变压器，其特征在于：所述防震压块(16)、弹性压条(313)、防震齿条(321)采用硅橡胶、氟橡胶、柔性石墨盘根中的任一种。
6.一种如权利要求1所述的防震干式变压器的防震方法，其特征在于：所述防震方法为：当变压器本体发生晃动时，在一号上夹具(1)、二号上夹具(2)、一号下夹具(4)、二号下夹具(4)的夹紧作用下，防止铁芯(9)前后晃动，同时，在防震压块(16)的作用下，防止铁芯(9)左右晃动；由于夹紧机构与防震压块(16)的作用，铁芯(9)的晃动基本消除，可大大减少变压器本体的震动剧烈性，由此，震动剧烈性减弱的变压器本体，首先在对内筒施加作用力，内筒(32)通过防震齿条(321)的作用，实现对变压器本体的一次震动缓冲；剩余的震动作用力，由内筒(32)传递至外筒(31)的弹性压条(313)上，弹性压条(313)压动弹簧片(312)，同时压缩气体罐(12)提供压缩气体进入到凹槽(311)内，在弹簧片(312)的张力以及压缩气体的共同作用下，实现二次缓冲。
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