CN112489960A - 一种线圈结构及其制作方法、以及变压器 - Google Patents
一种线圈结构及其制作方法、以及变压器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112489960A CN112489960A CN202011095157.9A CN202011095157A CN112489960A CN 112489960 A CN112489960 A CN 112489960A CN 202011095157 A CN202011095157 A CN 202011095157A CN 112489960 A CN112489960 A CN 112489960A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coil
- wire
- optical fiber
- winding
- along
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 153
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 85
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 54
- 235000012771 pancakes Nutrition 0.000 claims description 10
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 10
- 235000015895 biscuits Nutrition 0.000 claims description 7
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 4
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 10
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 5
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 1
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/2847—Sheets; Strips
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K11/00—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00
- G01K11/32—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using changes in transmittance, scattering or luminescence in optical fibres
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/32—Insulating of coils, windings, or parts thereof
- H01F27/324—Insulation between coil and core, between different winding sections, around the coil; Other insulation structures
- H01F27/325—Coil bobbins
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/40—Structural association with built-in electric component, e.g. fuse
- H01F27/402—Association of measuring or protective means
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
- H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
- H01F41/06—Coil winding
- H01F41/061—Winding flat conductive wires or sheets
- H01F41/063—Winding flat conductive wires or sheets with insulation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/40—Structural association with built-in electric component, e.g. fuse
- H01F27/402—Association of measuring or protective means
- H01F2027/406—Temperature sensor or protection
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
Abstract
本发明公开一种线圈结构,包括线圈和支撑骨架,还包括光纤,所述光纤设于所述线圈和所述支撑骨架之间,所述线圈包括线圈导线,所述光纤跟随所述线圈导线并行绕制分布在所述线圈中。本发明还公开一种包括上述线圈结构的变压器、以及上述线圈结构的制作方法。本发明中光纤不会占用线圈的空间,增大线圈体积,还可解决对线圈的温度等参数的测量问题。
Description
技术领域
本发明属于线圈技术领域,具体涉及一种线圈结构及其制作方法、以及含有该线圈结构的变压器。
背景技术
变压器、电抗器等设备的线圈温升一般采用电阻法进行测量,通过在线圈内部布置极少数的测量点进行测量,由于测量点的数量有限,无法实时测量线圈每个位置的温升,不能完全准确掌握线圈内部温升分布,只能获得线圈整体的平均温升,对于热点的温升只能进行推算得到,因此,不能实时测量线圈每个位置的温升,不能准确获得热点位置的准确温升、以及热点温升的准确位置,从而无法确定变压器、电抗器等设备的准确寿命。
其次,由于变压器等设备在承受短路时会产生变形、位移,线圈中的导线与导线、导线与垫块之间还会产生压力,若对这些位移、压力等数据不能进行实时测量与监控,将严重影响这些带线圈的电气设备的运行安全。
目前,也有一些专利通过在光纤的端部设置传感器或者设置光纤光栅来测量测量变压器内的温度分布。但是,这些光纤需要在线圈中设置传感器或者安装光栅来测量线圈温度,不仅占用空间大,在测量长度及范围上也存在很多的限制。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术存在的以上不足,提供一种线圈结构及其制作方法、以及含有该线圈结构的变压器,该线圈结构中的光纤不会占用线圈的空间,从而不会增大线圈体积,能够用于解决对线圈的温度等参数进行的测量问题。
根据本发明的一个方面,提供一种线圈结构,其技术方案为:
一种线圈结构,包括线圈和支撑骨架,还包括光纤,所述光纤设于所述线圈和所述支撑骨架之间,
所述线圈包括线圈导线,所述光纤跟随所述线圈导线并行绕制分布在所述线圈中。
优选的是,所述支撑骨架包括撑条和垫块,
所述光纤处于线圈导线与所述垫块之间的空隙区内,或者,所述光纤处于线圈导线、垫块以及撑条三者形成的空隙区内。
优选的是,所述线线圈为饼式线圈,所述饼式线圈包括多个线饼,每个线饼包括沿径向排列的多匝线圈导线,
所述光纤设置在相邻的两匝线圈导线与垫块之间的空隙区内,每个线饼中光纤的匝数小于等于该线饼的径向匝数,前一个线饼的光纤跟随线饼之间的连线与后一个线饼的光纤连接。
优选的是,所述线圈为螺旋式线圈,所述螺旋式线圈包括多个线层,多个线层沿线圈的径向排列,
所述光纤设置在所述线圈导线与垫块、撑条三者之间的空隙区内,所述光纤沿线圈轴向的匝数小于等于所述螺旋式线圈的线层匝数,对应与前一个线层的光纤跟随线层之间的连线与后一个线层的光纤连接。
优选的是,所述线圈为筒式线圈,所述筒式线圈包括多个线层,多个线层沿线圈的径向排列,
所述光纤设置在线圈导线与撑条之间的空隙区内,所述光纤沿线圈轴向的匝数小于等于所述筒式线圈的线层匝数,前一个线层的光纤跟随线层之间的连线与后一个线层的光纤连接。
优选的是,所述线圈导线为单根导线绕制而成或者为多根导线并联绕制而成。
优选的是,所述光纤分布在所述线圈中的所有线饼或线层内,或者,
所述光纤分布在所述线圈中的部分线饼或线层内;
跟随每匝线圈导线的所述光纤为一根或多根并联设置。
本发明的线圈结构,通过在线圈结构内直接植入光纤(不是光纤光栅),并对光纤的布置位置进行了合理规划,利用光纤本身作为测量温度或压力等参数的测量传感器,以及线圈工作时的温度变化、受到的压力等因素对光纤物理特性的影响,不仅可以通过对比入射光与反射光信号的差异,测量出对应的线圈位置的温度、压力等参数,还可以通过对比入射光与反射光的时间差及光速,计算出信号差异处的位置,并且,植入的光纤不会对占用线圈的有效空间而导致线圈体积增大,确保了线圈的经济性,同时,光纤在线圈中沿导线长度方向分布,以避免光纤长度方向上的电压突变而引起放电,防止线圈结构被破坏,避免光纤对电气绝缘性能的影响,可适用于变压器、电抗器等含有线圈的电气设备中的高压、中压、低压、激磁等各种电压侧线圈及其辅助线圈。
根据本发明的又一个方面,提供一种变压器,其技术方案为:
一种变压器,包括线圈,所述线圈采用以上所述的线圈结构。
优选的是,还包括监测单元,所述监测单元包括光源、光接收部件、以及处理器,
所述光源与所述光纤相连,用于向光纤发射光信号,以形成入射光;
所述光接收部件与所述光纤相连,并与所述光源处于光纤的同一端,用于从所述光纤中接收所述入射光的反射光;
所述处理器与所述光接收部件相连,用于根据光源和得到的所述反射光之间的信号差异,计算出对应位置的温度。
本发明的变压器,通过采用上述的线圈结构,可对其内的线圈的温度等参数进行准确测量和对热点位置进行定位,并且,线圈结构所占体积不会增大,可确保其经济性。
根据本发明的另一个方面,提供一种线圈结构的制作方法,包括,
一种线圈结构的制作方法,包括线圈绕制步骤,所述线圈绕制步骤包括:
采用立绕方式进行绕制,将光纤跟随导线一起沿支撑骨架的径向方向绕制一个线饼,并使光纤分布于线饼与支撑骨架之间的空隙区内,然后再按上述步骤继续绕制下一个线饼,直至完成整个线圈的绕制,或者,
先将导线沿支撑骨架的径向方向绕制一个线饼,再跟随已绕制的线饼中的导线绕制光纤,并使光纤分布于线饼与支撑骨架之间的空隙区内,然后再按上述步骤继续绕制下一个线饼及光纤,直至完成整个线圈的绕制。
根据本发明的又一个方面,提供一种线圈结构的制作方法,包括,
一种线圈结构的制作方法,包括线圈绕制步骤,所述线圈绕制步骤包括:
采用卧绕方式进行绕制,将光纤跟随导线一起沿支撑骨架的轴向方向绕制一个线层,并使光纤分布于线层与支撑骨架之间的空隙区内,然后再按上述步骤继续绕制下一个线层,直至完成整个线圈的绕制,或者,
对于单层线圈,先将导线沿支撑骨架的轴向方向绕制出线层,再跟随该线层中的导线绕制光纤,并使光纤分布于线层与支撑骨架之间的空隙区内,直至完成整个线圈的绕制。
本发明的线圈结构的制作方法,可适用于植入了光纤的线圈的绕制,尤其适合以上所述的线圈的绕制,且工艺过程简单,制得的线圈结构紧凑,植入的光纤不会对占用线圈的有效空间而导致线圈体积增大,可确保线圈的经济性。
附图说明
图1为本发明实施例中的一种线圈结构的示意图;
图2为本发明实施例中的另一种线圈结构的示意图;
图3为本发明实施例中的光纤的布置方式示意图。
图中:1-线圈导线;11-公共匝绝缘;12-导线绝缘层;13-导线导体;2-垫块;31-线层;32-线层;4-光纤;5-外撑条;6-内撑条。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明的保护范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,方向性术语所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1
如图1、图2所示,本实施例公开一种线圈结构,其包括线圈和支撑骨架,还包括光纤4,光纤4设于线圈和支撑骨架之间,线圈包括线圈导线1,光纤4跟随线圈导线1并行绕制分布在线圈中,利用光纤4本身作为传感器,以及线圈工作时的温度变化、受到的压力等因素对光纤4的物理特性的影响,不仅可以通过对比入射光与反射光的信号差异,测量出对应的线圈位置的温度、压力等参数,还可以通过对比入射光与反射光的时间差及光速,计算出信号差异处的位置(即热点的准确位置),并且,光纤在线圈中沿导线长度方向分布,以避免光纤长度方向上的电压突变而引起放电,防止线圈结构被破坏,避免光纤对电气绝缘性能的影响,可适用于变压器、电抗器等含有线圈的电气设备中的高压、中压、低压、激磁等各种电压侧线圈及其辅助线圈。
在一些实施方式中,支撑骨架包括撑条和垫块2,光纤4处于线圈导线1与垫块2之间的空隙区内,或者,光纤4处于线圈导线1、垫块2以及撑条三者形成的空隙区内。具体来说,撑条包括内撑条6和外撑条5,其中:内撑条6为多个,多个内撑条6呈环形分布,外撑条5与内撑条6的数量相等,两者一一对应,各个外撑条5分设于其对应的内撑条6的外围;垫块2设于对应的内撑条6和外撑条5之间,且沿同组一对应的内撑条6和外撑条5的长度方向上设有等距分布多个垫块2,光纤4跟随线圈导线1绕设于内撑条6、外撑条5、以及垫块2合围的环形空间内,且光纤5处于线圈导线1与垫块2之间的空隙区内、或者处于线圈导线1与垫块2、以及内撑条6或外撑条5之间的空隙区内。
在一些实施方式中,线圈可以为饼式线圈,如图1所示,饼式线圈包括多个线饼31,每个线饼31包括沿线圈径向排列的多匝线圈导线1,每个线饼31中光纤4的匝数小于等于该线饼31的径向匝数,光纤4设置在相邻的两匝线圈导线1与垫块2之间的空隙区内和/或设于线圈导线1、垫块2、以及内撑条6或外撑条5三者合围的空隙区内,光纤4被线圈导线1、垫块2、以及内撑条6或外撑条5限位固定,当前一个线饼31的光纤4跟随线饼31之间的连线与后一个线饼31的光纤连接,以避免光纤引起的饼间放电。当然,每个线饼31中的线圈导线1的匝数还可以为一匝,此时,光纤4设于线圈导线1、垫块2、以及内撑条6或外撑条5三者合围的空隙区内。
在一些实施方式中,线圈还可以是螺旋式线圈,如图2所示,螺旋式线圈包括多个线层32,多个线层32沿线圈的径向排列,,光纤4设置在线圈导线1与垫块2、内撑条6或外撑条5三者之间的空隙区内,光纤4沿线圈轴向的匝数小于等于螺旋式线圈的线层匝数(即该线层中的线圈导线沿线圈轴向方向的匝数),对应与前一个线层32的光纤4跟随线层32之间的连线与后一个线层32的光纤连接,以避免光纤引起的线层之间的放电。
在一些实施方式中,线圈还可以是筒式线圈,筒式线圈包括多个线层32,多个线层32沿线圈的径向排列,光纤4设置在线圈导线1与内撑条6或外撑条5之间的空隙区内。光纤4沿线圈轴向的匝数小于等于筒式线圈的线层匝数(即该线层中的线圈导线沿线圈轴向方向的匝数),前一个线层32的光纤4跟随线层32之间的连线与后一个线层32的光纤连接,以避免光纤引起的线层之间的放电。本实施例中的筒式线圈包括圆筒式线圈和椭圆形式线圈。
需要注意的是,在一些实施方式中,在螺旋式线圈和筒式线圈中,也可以只包括一个线层32,光纤4设于相邻两匝线圈导线1与垫块2、以及内撑条6或外撑条5之间的空隙区内。
在一些实施方式中,线圈导线1为单根导线绕制而成或者为多根导线并联绕制而成。具体来说,对于饼式线圈,其线圈导线通常采用单根导线绕制而成,且多采用立式绕法,其线圈结构如图1所示;对于螺旋式线圈和筒式线圈,其线圈导线1多采用多根导线并联绕制而成,并联后的导线外部设有公共匝绝缘11,光纤设于相邻两个线层的公共匝绝缘11之间的空隙区内。当然,在一些实施方式中,饼式线圈的线圈导线1也可以为多根导线并联绕制而成,而不限于单根导线;螺旋式线圈和筒式线圈的线圈导线1也可以为单根导线1绕制而成,而不限于多根导线1并联。
在一些实施方式中,导线优选采用截面为矩形圆角导线,具体来说,导线包括内部的导线导体13和设于导线导体13外部的导线绝缘层12,从而使导线与垫块、内撑条6、以及外撑条5之间形成天然的类似三角形的空隙区(如图1、图2所示),光纤4设于该空隙区内,从而使线圈在植入光纤后不会增加线圈的体积,不会影响线圈的占用空间,以避免影响线圈的经济性能。
在一些实施方式中,当线圈的匝绝缘足够大时,如导线绝缘层12的厚度厚到可使线圈的电气绝缘性能不会受到光纤的影响时,光纤4还可以设于相邻的两线圈导线1之间的非三角的空隙区,如图3所示。
在一些实施方式中,对于饼式线圈,光纤4可以分布在线圈中的所有线饼31内,且光纤4可以是沿各个线饼31内的所有线圈导线1的长度方向分布,也可以是沿各个线饼31内的部分线圈导线1的长度方向分布,或者,光纤4还可以只分布在线圈中的部分线饼31内,且光纤4可以是沿该线饼31内的所有线圈导线1的长度方向分布,也可以是沿该线饼31内的部分线圈导线1的长度方向分布,具体的可根据需求进行调整,本实施例中不再一一赘述。
在一些实施方式中,对于螺旋式线圈和筒式线圈,光纤4可以分布在线圈中的所有线层32内,且光纤4可以是所有线层32中的线圈导线1的长度方向分布,也可以是沿部分线层32中的线圈导线1的长度方向分布,具体的可根据需求进行调整,本实施例中不再一一赘述。
在一些实施方式中,跟随每匝线圈导线1的光纤4的数量可以为一根,也可以为多根光纤并联设置,具体的可根据实际需求进行选择。
本实施例的线圈结构,通过在线圈结构内植入光纤,并对光纤的布置位置进行了合理规划,利用光纤本身作为传感器,以及线圈工作时的温度变化、受到的压力等因素对光纤物理特性的影响,不仅可以通过对比入射光与反射光信号的差异,测量出对应的线圈位置的温度、压力等参数,还可以通过对比入射光与反射光的时间差及光速,计算出信号差异处的位置,并且,光纤在线圈中沿导线长度方向分布,以避免光纤长度方向上的电压突变而引起放电,防止线圈结构被破坏,避免光纤对电气绝缘性能的影响,可适用于变压器、电抗器等含有线圈的电气设备中的高压、中压、低压、激磁等各种电压侧线圈及其辅助线圈。
实施例2
本实施例公开一种变压器,包括线圈,且该线圈采用实施例1中所述的线圈结构。
在一些实施方式中,还包括监测单元,所述监测单元包括光源、光接收部件、以及处理器,其中:光源与光纤相连,用于向光纤发射光,以形成入射光信号;光接收部件与光纤相连,并与光源处于光纤的同一端,用于从光纤中接收入射光的反射光;处理器与光接收部件相连,用于根据得到的反射光和光源的之间的信号差异,计算出对应位置的温度。
在一些实施方式中,处理器还可以用于根据得到的反射光与光源的之间的信号差异,计算出对应位置的压力、位移等其它参数。
在一些实施方式中,线圈可以为变压器中的高压、中压、低压、激磁等各种电压侧线圈及其辅助线圈。
本实施例的变压器,通过采用实施例1所述的线圈结构,可对其内的线圈的温度、压力等参数进行准测量和对热点位置进行定位,并且,线圈结构所占体积不会增大,可确保其经济性。
实施例3
本实施例公开一种线圈结构的制作方法,可用于实施例1中所述线圈结构的制作,包括线圈绕制步骤,线圈绕制步骤包括:
采用立绕方式绕制,将光纤4跟随导线一起沿支撑骨架的径向方向绕制一个线饼31,并使光纤分布于线饼31与支撑骨架之间的空隙区内,然后再按上述步骤继续绕制下一个线饼31,直至完成整个线圈的绕制,或者,先将导线沿支撑骨架的径向方向绕制一个线饼31,再跟随已绕制的线饼中的导线绕制光纤4,使光纤4分布于线饼31与支撑骨架之间的空隙区内,然后再按上述步骤继续绕制下一个线饼31及光纤4,直至完成整个线圈的绕制。
具体来说,对于饼式线圈,通常采用立绕方式绕制,绕制的线圈结构如图1所示,其绕制方法为:将光纤4跟随导线共同绕设在支撑骨架中的环形分布的内撑条6结构上,直至绕至所需的匝数,再用外撑条5沿导线绕制后的结构的径向方向进行固定,并用垫块2沿导线绕制后的结构的轴向方向进行固定,使光纤4平顺的分布并处于相邻两匝导线1与垫块2之间的空隙区和/或处于导线、垫块2、以及内撑条6或外撑条5三者合围的空隙区,从而形成一个线饼,然后按上述步骤继续绕制下一个线饼31,直至完成所需饼数的线饼31,得到完整的线圈;或者,先将导线绕设在支撑骨架中的环形分布的内撑条6结构上,直至达到所需的匝数后,再用外撑条5沿绕制后的导线结构的径向方向进行固定,并在导线与导线之间的空隙区、或者导线与内撑条6和/或外撑条5之间的空隙区内跟随已绕制的导线绕制光纤,使光纤沿导线的长度方向平顺分布,然后用垫块2沿导线绕制后的结构的轴向方向进固定,从而形成一个线饼31,然后按上述步骤继续绕制下一个线饼31,直至完成所需饼数的线饼31,得到完整的线圈。
需要注意的是,当导线外的绝缘层足够厚时,如导线绝缘层12的厚度大于1mm,优选将光纤4跟随导线一同进行绕制,并且,每一个线饼31内的光纤4的匝数(径向)小于其内由导线绕制而成的线圈导线1的匝数。
本实施例线圈结构的制作方法,可适用于植入了光纤的线圈结构的制作,尤其适合实施例1中所述的线圈结构的制作,且工艺过程简单,制得的线圈结构紧凑,植入的光纤不会对占用线圈的有效空间而导致线圈体积增大,可确保线圈的经济性。
实施例4
本实施例公开一种线圈结构的制作方法,可用于实施例1中所述线圈结构的制作,包括线圈绕制步骤,线圈绕制步骤包括:
采用卧绕方式绕制,将光纤4跟随导线一起沿支撑骨架的轴向方向绕制一个线层32,并使光纤4分布于线层32与支撑骨架之间的空隙区内,然后再按上述步骤继续绕制下一个线层32,直至完成整个线圈的绕制,或者,对于单层线圈(即只包括一个线层),也可以先将导线沿支撑骨架的轴向方向绕制出线层32,再跟随该线层32中的导线绕制光纤4,并使光纤4分布于线层2与支撑骨架之间的空隙区内,直至完成整个线圈的绕制。
具体来说,对于螺旋式线圈、圆筒式线圈、以及椭圆筒式线圈,线圈的径向匝数通常为一匝,其通常采用卧绕方式绕制,绕制的线圈结构如图2所示,其绕制方法为:将光纤4跟随导线一同绕设在支撑骨架中的环形分布的内撑条6结构上,得到一个线层22,线层32的两侧用垫块2对其进行压紧固定,并用外撑条5沿线层32的径向方向进行固定,使光纤4沿绕制的导线的长度方向分布在导线与垫块2之间的空隙区内,然后按上述步骤继续绕制下一个线层32,直至完成所需层数的线层32,得到完整的线圈;或者,对于单层线圈,先将导线在支撑骨架中的环形分布的内撑条6结构上绕制,以形成线层32,并在线层2的轴向方向的两侧分别用垫块2进行压紧固定,再将光纤4跟随线层32中的导线的长度方向进行绕制,使光纤沿的导线的长度方向布置在导线与垫块2之间的空隙区,并用外撑条5沿线层32的径向方向进行固定,从而得到完整的线圈。
需要注意的是,当导线外的绝缘层足够厚时,如导线绝缘层12的厚度大于1mm,优选将光纤4跟随导线一同进行绕制,且光纤4沿线圈轴向的匝数小于线层32的匝数。
在一些可选的实施方式中,螺旋式线圈、圆筒式线圈、以及椭圆筒式线圈的径向匝数还可以为多匝,每一匝采用上述步骤进行绕制,这里不再一一赘述,且前一匝的光纤4跟随各匝之间的连线与后一个匝的光纤4连接。
本实施例线圈结构的制作方法,可适用于植入了光纤的线圈结构的制作,尤其适合实施例1中所述的线圈结构的制作,且工艺过程简单,制得的线圈结构紧凑,植入的光纤不会对占用线圈的有效空间而导致线圈体积增大,可确保线圈的经济性。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种线圈结构,包括线圈和支撑骨架,其特征在于,还包括光纤(4),所述光纤设于所述线圈和所述支撑骨架之间,
所述线圈包括线圈导线(1),所述光纤跟随所述线圈导线并行绕制分布在所述线圈中。
2.根据权利要求1所述的线圈结构,其特征在于,所述支撑骨架包括撑条和垫块(2),
所述光纤处于线圈导线与所述垫块之间的空隙区内,或者,所述光纤处于线圈导线、垫块以及撑条三者形成的空隙区内。
3.根据权利要求2所述的线圈结构,其特征在于,所述线线圈为饼式线圈,所述饼式线圈包括多个线饼,每个线饼包括沿径向排列的多匝线圈导线,
所述光纤设置在相邻的两匝线圈导线与垫块之间的空隙区内,每个线饼中光纤的匝数小于等于该线饼的径向匝数,前一个线饼的光纤跟随线饼之间的连线与后一个线饼的光纤连接。
4.根据权利要求2所述的线圈结构,其特征在于,所述线圈为螺旋式线圈,所述螺旋式线圈包括多个线层,多个线层沿线圈的径向排列,
所述光纤设置在所述线圈导线与垫块、撑条三者之间的空隙区内,所述光纤沿线圈轴向的匝数小于等于所述螺旋式线圈的线层匝数,对应与前一个线层的光纤跟随线层之间的连线与后一个线层的光纤连接。
5.根据权利要求2所述的线圈结构,其特征在于,所述线圈为筒式线圈,所述筒式线圈包括多个线层,多个线层沿线圈的径向排列,
所述光纤设置在线圈导线与撑条之间的空隙区内,所述光纤沿线圈轴向的匝数小于等于所述筒式线圈的线层匝数,前一个线层的光纤跟随线层之间的连线与后一个线层的光纤连接。
6.根据权利要求4或5所述的线圈结构,其特征在于,所述线圈导线为单根导线绕制而成或者为多根导线并联绕制而成。
7.根据权利要求3-5任意一项所述的线圈结构,其特征在于,所述光纤分布在所述线圈中的所有线饼或线层内,或者,
所述光纤分布在所述线圈中的部分线饼或线层内;
跟随每匝线圈导线的所述光纤为一根或多根并联设置。
8.一种变压器,包括线圈,其特征在于,所述线圈采用权利要求1-8任意一项所述的线圈结构。
9.根据权利要求8所述的变压器,其特征在于,还包括监测单元,所述监测单元包括光源、光接收部件、以及处理器,
所述光源与所述光纤相连,用于向光纤发射光信号,以形成入射光;
所述光接收部件与所述光纤相连,并与所述光源处于光纤的同一端,用于从所述光纤中接收所述入射光的反射光;
所述处理器与所述光接收部件相连,用于根据所述光源和得到的所述反射光之间的信号差异,计算出对应位置的温度。
10.一种线圈结构的制作方法,其特征在于,包括线圈绕制步骤,所述线圈绕制步骤包括:
采用立绕方式进行绕制,将光纤(4)跟随导线一起沿支撑骨架的径向方向绕制一个线饼(31),并使光纤分布于线饼与支撑骨架之间的空隙区内,然后再按上述步骤继续绕制下一个线饼,直至完成整个线圈的绕制,或者,
先将导线沿支撑骨架的径向方向绕制一个线饼(3),再跟随已绕制的线饼中的导线绕制光纤(4),并使光纤分布于线饼与支撑骨架之间的空隙区内,然后再按上述步骤继续绕制下一个线饼及光纤,直至完成整个线圈的绕制。
11.一种线圈结构的制作方法,其特征在于,包括线圈绕制步骤,所述线圈绕制步骤包括:
采用卧绕方式进行绕制,将光纤(4)跟随导线一起沿支撑骨架的轴向方向绕制一个线层(32),并使光纤分布于线层与支撑骨架之间的空隙区内,然后再按上述步骤继续绕制下一个线层,直至完成整个线圈的绕制,或者,
对于单层线圈,先将导线沿支撑骨架的轴向方向绕制出线层,再跟随该线层中的导线绕制光纤(4),并使光纤分布于线层与支撑骨架之间的空隙区内,直至完成整个线圈的绕制。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011095157.9A CN112489960A (zh) | 2020-10-14 | 2020-10-14 | 一种线圈结构及其制作方法、以及变压器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011095157.9A CN112489960A (zh) | 2020-10-14 | 2020-10-14 | 一种线圈结构及其制作方法、以及变压器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112489960A true CN112489960A (zh) | 2021-03-12 |
Family
ID=74926588
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011095157.9A Pending CN112489960A (zh) | 2020-10-14 | 2020-10-14 | 一种线圈结构及其制作方法、以及变压器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112489960A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11974803B2 (en) | 2020-10-12 | 2024-05-07 | Biosense Webster (Israel) Ltd. | Basket catheter with balloon |
WO2024098408A1 (zh) * | 2022-11-07 | 2024-05-16 | 吴江变压器有限公司 | 一种内置电感线圈的变压器 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101707073A (zh) * | 2009-12-15 | 2010-05-12 | 无锡统力电工有限公司 | 一种具有感应功能的换位导线 |
CN202142337U (zh) * | 2011-07-18 | 2012-02-08 | 三变科技股份有限公司 | 一种用于变压器的带光纤电磁线 |
CN203774065U (zh) * | 2014-04-17 | 2014-08-13 | 新华都特种电气股份有限公司 | 具有嵌入式梳形撑条结构的电抗器 |
CN206931464U (zh) * | 2017-06-29 | 2018-01-26 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种预埋光纤光栅的高压绕组 |
CN206931463U (zh) * | 2017-06-29 | 2018-01-26 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种嵌入光纤光栅的低压绕组 |
CN110044400A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-07-23 | 华北电力大学(保定) | 一种分布式光纤在变压器连续式绕组上的布线方法 |
-
2020
- 2020-10-14 CN CN202011095157.9A patent/CN112489960A/zh active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101707073A (zh) * | 2009-12-15 | 2010-05-12 | 无锡统力电工有限公司 | 一种具有感应功能的换位导线 |
CN202142337U (zh) * | 2011-07-18 | 2012-02-08 | 三变科技股份有限公司 | 一种用于变压器的带光纤电磁线 |
CN203774065U (zh) * | 2014-04-17 | 2014-08-13 | 新华都特种电气股份有限公司 | 具有嵌入式梳形撑条结构的电抗器 |
CN206931464U (zh) * | 2017-06-29 | 2018-01-26 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种预埋光纤光栅的高压绕组 |
CN206931463U (zh) * | 2017-06-29 | 2018-01-26 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种嵌入光纤光栅的低压绕组 |
CN110044400A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-07-23 | 华北电力大学(保定) | 一种分布式光纤在变压器连续式绕组上的布线方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11974803B2 (en) | 2020-10-12 | 2024-05-07 | Biosense Webster (Israel) Ltd. | Basket catheter with balloon |
WO2024098408A1 (zh) * | 2022-11-07 | 2024-05-16 | 吴江变压器有限公司 | 一种内置电感线圈的变压器 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112489960A (zh) | 一种线圈结构及其制作方法、以及变压器 | |
EP2460023B1 (en) | Method and system for monitoring a cable system of an electric power transmission system | |
US20110025304A1 (en) | Current sensing devices and methods | |
EP2460263B1 (en) | Apparatus and method for generating electric energy in an electric power transmission system | |
WO2019075772A1 (zh) | 全数字化棒位测量装置及其方法 | |
US4129938A (en) | Method of making tubular coils with cooling and insulating channels | |
KR20180041734A (ko) | 모니터링 시스템, 그러한 시스템에 대한 안전 케이블 및 튜브, 및 모니터링 시스템을 동작시키기 위한 방법 | |
CN113517121A (zh) | 一种新u型双层螺旋式绕组结构 | |
US11183326B2 (en) | Coil structure for a dry-type transformer and a winding method thereof | |
CN110520947B (zh) | 包括绕组和用于监测绕组中温度的传感器系统的静态电感应装置 | |
EP3528266B1 (en) | Insulation of non-liquid immersed transformers | |
CN201829314U (zh) | 一种自动绕线式绕组元件 | |
CN101044582B (zh) | 用于制造线圈绕组的方法和装置 | |
CN108508331B (zh) | 电缆附件局部放电监测装置、方法、终端及可读存储介质 | |
CN209015810U (zh) | 高海拔用谐振电抗器 | |
CN220252917U (zh) | 光纤复合架空相线 | |
CN219031400U (zh) | 一种变压器负载测试装置 | |
CN112394343B (zh) | 用于叠绕变形量超声波测试的变压器模型及其制备方法 | |
CN114171292A (zh) | 一种互感器铁芯、互感器线圈及电流互感器 | |
CN213752308U (zh) | 变压器绕组的高压分接出线结构 | |
CN220357850U (zh) | 一种风力发电用状态可实时监控中压耐扭型电缆 | |
CN217881115U (zh) | 一种新u型双层螺旋式绕组结构 | |
CN210894573U (zh) | 一种高压试验专用接地箱 | |
Smith et al. | 16 Optical Acoustic Monitoring | |
SU842990A1 (ru) | Модель дл исследовани перенапр женийВ ТРАНСфОРМАТОРАХ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |