CN112735743A - 一种浇注干式变压器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浇注干式变压器及其制造方法，包括若干个线圈、铁心、夹件和引线，引线由线圈引出，线圈设置于铁心上，线圈以及铁心通过两边的夹件固定在一起，线圈设置有浇注模具，浇注模具设置有均匀分布的通道，将器身放入浇注罐中对变压器进行浇注，浇注材料通过预留通道很容易地渗透到线圈内部。该种新型浇注干式变压器减少可燃物质，通过使用绝缘浇注模具以及特殊浇注工艺，解决了浇注模具安装耗时问题、浇注模具气密性问题、浇注材料渗透性的问题，极大的提高了变压器的生产效率，且本专利变压器生产成本更低、重量更轻、过载能力更强、更加易于维修。

Description

一种浇注干式变压器及其制造方法

技术领域

本发明涉及立体卷铁心变压器，尤其是一种浇注干式变压器及其制造方法。

背景技术

随着变压器行业的发展，竞争越来越大，各生产企业也越来越注重提高产品的生产效率，以降低生产成本，同时也在不断的改进产品，提升变压器产品的各方面性能，以提高产品的市场竞争力。

浇注干式变压器作为一种传统的干式变压器，因其易于维护、电气性能优越等优点，已被广泛的应用在各种室内建筑之中，但也暴露了不少问题，首先，传统浇注干式变压器用浇注材料将线圈浇注成一个实体，且浇注材料通常是可燃物质，在故障时可能会起火燃烧，产生有毒气体，其次，由于浇注材料较厚，在寒冷地区使用及温度骤变的情况下，容易开裂，从而导致故障发生，当需要维修时，由于每一相线圈都被浇注材料包封成了一个实体，只能通过拆除整个线圈再重新绕制的方式维修，维修非常困难。

传统的浇注干式变压器的生产过程也是复杂的，其主要难点就在于浇注工序，按照传统工艺，浇注前需要先安装浇注模具，然后将浇注材料浇注进入模具中成型，但浇注模具往往结构比较复杂，安装耗时，且模具的浇注通道较窄，在浇注过程中时常会出现浇注材料泄漏以及一些部位没有被浇注完整的情况，需要对线圈进行修补，并且，浇注完成后，还要拆除模具以及进行变压器装配，容易损坏浇注好的线圈，返工现象时有发生，生产效率不高。。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本申请提出一种浇注干式变压器及其制造方法，该种新型浇注干式变压器减少可燃物质，解决了浇注材料开裂以及变压器难以维修的问题，并且创造性的提出来一种新型的工艺实施方法，通过使用绝缘模具以及特殊浇注方式，解决了浇注模具安装耗时问题、浇注模具气密性问题、浇注材料渗透性的问题，极大的提高了变压器的生产效率，且本专利变压器生产成本更低、重量更轻、过载能力更强、更加易于维修。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：

一方面，本发明实施例提供了一种浇注干式变压器，其特征在于，包括：若干个线圈、铁心、夹件和引线，所述引线由所述线圈引出，所述线圈设置于所述铁心上，所述线圈以及所述铁心通过两边的所述夹件固定在一起，所述线圈设置有用于浇注所述线圈的浇注模具，所述浇注模具内设置有均匀分布的通道，所述线圈浇注有由绝缘材料制成浇注材料，其中浇注模具由绝缘材料制成，在浇注完成后无需拆卸与所述线圈结合成为一体化结构。

上述浇注干式变压器至少具有以下有益效果：本发明所述浇注模具设置有均匀分布的通道，所述线圈浇注有绝缘材料，能够将多余的浇注材料从浇注模具中排出，减小了浇注厚度，在提高了线圈防潮、防腐性能的同时，节约了材料，降低了成本，使变压器的可燃物重量比传统浇注变压器减少许多，提高了变压器的安全性和可靠性，同时又由于浇注材料较薄，浇注通道也是是线圈的散热气道，散热面积大，因此还提高了变压器的散热能力和过载能力，使绝缘材料不会因温度骤变而开裂，缩短了绝缘材料固化时间，提高了生产效率。另外，浇注模具可拆卸，当线圈出现问题需要处理时，只需要打开浇注模具，对线圈进行包扎修补，再装好浇注模具重新进行浇注即可，使得变压器更容易维修。

进一步，所述铁心采用立体卷铁心结构，所述铁心包括三个单框，每两个所述单框呈60°夹角拼合在一起，每两个所述单框拼接处形成一个心柱。

根据权利要求2所述的一种浇注干式变压器，每个所述单框由若干条硅钢片或非晶合金带材绕制而成。

进一步，所述线圈还包括内线圈和外线圈，所述内线圈绕设于所述心柱和所述外线圈之间，所述引线包括内线圈引线和外线圈引线。

进一步，所述浇注模具包括浇注内模和浇注外模，所述浇注内模设置在所述外线圈的内侧，所述浇注外模设置在所述外线圈的外侧。

进一步，所述浇注内模和浇注外模均由绝缘材料制成，所述浇注内模为圆筒结构，所述浇注外模为圆筒和端圈的组合结构。

进一步，所述外线圈包括梳形撑条、导线，所述梳形撑条设置在所述浇注内模上，所述导线绕制于所述梳形撑条上。

进一步，所述梳形撑条包括若干个间隔均匀的长条，所述导线绕制于长条之间。

进一步，所述引线包括第一引线和第二引线，所述第一引线由所述内线圈引出和所述第二引线由所述外线圈引出。

另一方面，一种浇注干式变压器的制造方法，所述浇注干式变压器包括若干个线圈、铁心、夹件和引线，所述引线由所述线圈引出，所述线圈设置于所述铁心上，所述线圈以及所述铁心通过两边的所述夹件固定在一起，所述线圈设置有用于浇注所述线圈的浇注模具，所述浇注模具内设置有均匀分布的通道，所述线圈浇注有浇注材料，其中浇注模具由绝缘材料制成，在浇注完成后无需拆卸与所述线圈结合成为一体化结构，所述铁心包括三个单框，每两个所述单框拼接处形成一个心柱，所述线圈还包括内线圈和外线圈，所述内线圈绕设于所述心柱和所述外线圈之间，所述浇注模具包括浇注内模和浇注外模，所述浇注内模设置在所述外线圈的内侧，所述浇注外模设置在所述外线圈的外侧，所述外线圈包括梳形撑条、导线，所述梳形撑条设置在所述浇注内模上，所述梳形撑条包括若干个间隔均匀的长条，所述导线绕制于长条之间，所述方法包括步骤：

⑴完成所述线圈绕制以及器身的装配，并对器身进行干燥；

⑵将器身放入浇注罐中，并对器身进行抽真空处理，然后将已经进行脱气处理的浇注材料注入所述浇注罐内，使浇注材料的液面高度高于所述线圈，浇注材料从所述浇注模具的通道注入并填满整个所述线圈；

⑶解除所述浇注罐的真空状态并对其进行加压，使所述浇注材料注入所述线圈内部的缝隙；

⑷完成浇注后，从所述通道排出所述浇注模具中多余的所述浇注材料；

⑸将器身放入干燥炉中，对所述浇注材料进行固化。

进一步，完成所述线圈绕制以及器身的装配，并对器身进行干燥，步骤包括：

⑴将内线圈绕制在所述铁心的心柱上；

⑵将浇注内模卷绕在所述外线圈的内侧，并固定好；

⑶将梳形撑条固定在所述浇注内模表面，固定好后，将所述线圈的导线缠绕在长条之间；

⑷将所述浇注外模卷绕在所述外线圈的外侧，所述浇注内模与所述浇注外模之间预留通道，以便浇注材料注入或排出。

在另一实施例中，也可以在浇注材料固化后再将浇注外模安装在外线圈的外侧。

上述浇注干式变压器的制造方法至少具有以下有益效果：本专利由于浇注方式不同，不需要考虑浇注模具的气密性问题，模具简单，易于安装，且浇注完成后，浇注模具可直接用作变压器的绝缘部件，不需要拆除，提高了产品的生产效率；将多余的浇注材料从浇注模具中排出，减小了浇注厚度，在提高了线圈防潮、防腐性能的同时，节约了材料，降低了成本，使变压器的可燃物重量比传统浇注变压器减少许多，提高了变压器的安全性和可靠性，同时又由于浇注材料较薄，浇注通道也是是线圈的散热气道，散热面积大，因此还提高了变压器的散热能力和过载能力，使绝缘材料不会因温度骤变而开裂，缩短了绝缘材料固化时间，提高了生产效率；另外，浇注时，将已经进行脱气处理的浇注材料注入所述浇注罐内，再利用真空和压力使浇注材料通过浇注模具预留的通道注入线圈之中，因此，浇注材料容易渗透到线圈内部，解决了线圈浇注不完整的问题，并且浇注外模可拆卸，当线圈出现问题需要处理时，只需要打开浇注模具，对线圈进行包扎修补，再装好浇注模具重新进行浇注即可，使得变压器更容易维修。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的实施方案。

图1是本发明实施例的浇注干式变压器的示意图；

图2是本发明实施例的铁心的示意图；

图3是本发明实施例的线圈的示意图；

图4是本发明实施例的线圈的剖视图；

图5是本发明实施例的梳形撑条的示意图；

图6是本发明实施例的浇注干式变压器的制造方法的流程图；

图7是本发明实施例的浇注干式变压器的制造方法的流程图。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等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。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明实施例作在本发明实施例中阐述。

参照图1和图4，本发明实施例提供了一种浇注干式变压器，其特征在于，包括：若干个线圈100、铁心110、夹件120和引线130，引线130由线圈100引出，线圈100设置于铁心110上，线圈100设置有用于浇注线圈100的浇注模具，浇注模具内设置有均匀分布的通道101，线圈100浇注有由绝缘材料制成浇注材料，其中浇注模具由绝缘材料制成，在浇注完成后无需拆卸与线圈100结合成为一体化结构。

上述浇注干式变压器至少具有以下有益效果：本发明浇注模具设置有均匀分布的通道101，线圈100浇注有绝缘材料，能够将多余的浇注材料从浇注模具中排出，减小了浇注厚度，在提高了线圈100防潮、防腐性能的同时，节约了材料，降低了成本，使变压器的可燃物重量比传统浇注变压器减少许多，提高了变压器的安全性和可靠性，同时又由于浇注材料较薄，浇注通道101也是是线圈100的散热气道，散热面积大，因此还提高了变压器的散热能力和过载能力，使绝缘材料不会因温度骤变而开裂，缩短了绝缘材料固化时间，提高了生产效率。另外，浇注模具可拆卸，当线圈100出现问题需要处理时，只需要打开浇注模具，对线圈100进行包扎修补，再装好浇注模具重新进行浇注即可，使得变压器更容易维修。

再参照图2，在本发明实施例中，铁心110采用立体卷铁心结构，铁心110包括三个单框111，每两个单框111呈60°夹角拼合在一起，每两个单框111拼接处形成一个心柱112，每个单框111由若干条硅钢片或非晶合金带材绕制而成。立体卷铁心变压器是一种节能型电力变压器，它创造性地改革了传统电力变压器的叠片式磁路结构和三相布局，使产品性能更为优化，如三相磁路完全对称、油浸式立体卷铁心变压器节电效果显著、噪音大大降低、散热及过载能力更强、结构紧凑体积小等。

在本发明实施例中，参照图3，线圈100还包括内线圈102和外线圈103，内线圈102绕设于心柱112和外线圈103之间。

在本发明实施例中，参照图4，浇注模具包括浇注内模141和浇注外模142，浇注内模141设置在外线圈103的内侧，浇注外模142设置在外线圈103的外侧，将浇注材料注入浇注模具中，使得浇注材料渗透到线圈100内部。

在本发明实施例中，浇注内模141和浇注外模142均由绝缘材料制成，浇注内模141为圆筒结构，浇注外模142为圆筒和端圈的组合结构，在浇注完成后可以直接用作变压器绝缘部件，免于拆除，提高了生产效率。

在本发明实施例中，参照图4和图5，外线圈103包括梳形撑条104、导线105，梳形撑条104设置在浇注内模141上，导线105绕制于梳形撑条104上。

在本发明实施例中，参照图5，梳形撑条104包括若干个间隔均匀分布的长条1041，导线105绕制于长条1041间的间隙内，使线圈100饼间形成间隙，以提高线圈100的散热性能以及使浇注材料易于注入和排出线圈100。

在本发明实施例中，引线130包括内线圈引线和外线圈引线，内线圈引线由内线圈102引出，外线圈引线由外线圈103引出。

参照图6，一种浇注干式变压器的制造方法，包括：若干个线圈100、铁心110、夹件120和引线130，引线130由线圈100引出，线圈100设置于铁心110上，线圈100设置有用于浇注线圈100的浇注模具，浇注模具内设置有均匀分布的通道101，线圈100浇注有由绝缘材料制成浇注材料，其中浇注模具由绝缘材料制成，在浇注完成后无需拆卸与线圈100结合成为一体化结构，铁心110包括三个单框111，每两个单框111呈60°夹角拼合在一起，每两个单框111拼接处形成一个心柱112，线圈100还包括内线圈102和外线圈103，内线圈102绕设于心柱112和外线圈103之间，浇注模具包括浇注内模141和浇注外模142，浇注内模141设置在外线圈103的内侧，浇注外模142设置在外线圈103的外侧，外线圈103包括梳形撑条104、导线105，梳形撑条104设置在浇注内模141上，导线105绕制于梳形撑条104上，梳形撑条104包括若干个间隔均匀分布的长条1041，导线105绕制于长条1041间的间隙内，方法包括步骤：

S100、完成线圈绕制以及器身的装配，并对器身进行干燥；

S200、将器身放入浇注罐中，并对器身进行抽真空处理，然后将已经进行脱气处理的浇注材料注入浇注罐内，使浇注材料的液面高度高于线圈，浇注材料从浇注模具的通道注入并填满整个线圈；

S300、解除浇注罐的真空状态并对其进行加压，使浇注材料注入线圈内部的缝隙；

S400、完成浇注后，从通道排出浇注模具中多余的浇注材料；

S500、将器身放入干燥炉中，对浇注材料进行固化。

在本实施例中，参照图7，完成线圈绕制以及器身的装配，并对器身进行干燥，步骤包括：

S101、将内线圈绕制在铁心的心柱上；

S102、将浇注内模卷绕在外线圈的内侧，并固定好；

S103、将梳形撑条固定在浇注内模表面，固定好后，将线圈的导线缠绕在长条之间；

S104、将浇注外模卷绕在外线圈的外侧，浇注内模与浇注外模之间预留通道，以便浇注材料注入或排出。

在另一实施例中，也可以在浇注材料固化后再将浇注外模安装在外线圈的外侧。

上述浇注干式变压器的制造方法至少具有以下有益效果：本专利由于浇注方式不同，不需要考虑浇注模具的气密性问题，模具简单，易于安装，且浇注完成后，浇注模具可直接用作变压器的绝缘部件，不需要拆除，提高了产品的生产效率；将多余的浇注材料从浇注模具中排出，减小了浇注厚度，在提高了线圈100防潮、防腐性能的同时，节约了材料，降低了成本，使变压器的可燃物重量比传统浇注变压器减少许多，提高了变压器的安全性和可靠性，同时又由于浇注材料较薄，浇注通道101也是是线圈100的散热气道，散热面积大，因此还提高了变压器的散热能力和过载能力，使绝缘材料不会因温度骤变而开裂，缩短了绝缘材料固化时间，提高了生产效率；另外，浇注时，将已经进行脱气处理的浇注材料注入浇注罐内，浇注材料通过预留通道很容易地渗透到线圈100内部，解决了线圈100浇注不完整的问题，并且浇注外模可拆卸，当线圈出现问题需要处理时，只需要打开浇注模具，对线圈进行包扎修补，再装好浇注模具重新进行浇注即可，使得变压器更容易维修。

以上内容对本发明的较佳实施例和基本原理作了详细论述，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员应该了解在不违背本发明精神的前提下还会有各种等同变形和替换，这些等同变形和替换都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (10)

1.一种浇注干式变压器，其特征在于，包括：若干个线圈、铁心、夹件和引线，所述引线由所述线圈引出，所述线圈设置于所述铁心上，所述线圈以及所述铁心通过两边的所述夹件固定在一起，所述线圈设置有用于浇注所述线圈的浇注模具，所述浇注模具内设置有均匀分布的通道，所述线圈浇注有浇注材料，其中浇注模具由绝缘材料制成，在浇注完成后无需拆卸与所述线圈结合成为一体化结构。

2.根据权利要求1所述的一种浇注干式变压器，其特征在于：所述铁心采用立体卷铁心结构，所述铁心包括三个单框，每两个所述单框呈60°夹角拼合在一起，每两个所述单框拼接处形成一个心柱。

3.根据权利要求2所述的一种浇注干式变压器，其特征在于：所述线圈还包括内线圈和外线圈，所述内线圈绕设于所述心柱和所述外线圈之间，所述浇注模具包括浇注内模和浇注外模，所述浇注内模设置在所述外线圈的内侧，所述浇注外模设置在所述外线圈的外侧，所述引线包括内线圈引线和外线圈引线。

4.根据权利要求3所述的一种浇注干式变压器，其特征在于：所述浇注内模和浇注外模均由绝缘材料制成，所述浇注内模为圆筒结构，所述浇注外模为圆筒和端圈的组合结构。

5.根据权利要求3所述的一种浇注干式变压器，其特征在于：所述外线圈包括梳形撑条、导线，所述梳形撑条设置在所述浇注内模上，所述导线绕制于所述梳形撑条上。

6.根据权利要求5所述的一种浇注干式变压器，其特征在于：所述梳形撑条包括若干个间隔均匀的长条，所述导线绕制于长条之间。

7.根据权利要求2所述的一种浇注干式变压器，其特征在于：每个所述单框由若干条硅钢片或非晶合金带材绕制而成。

8.一种浇注干式变压器的制造方法，其特征在于：所述浇注干式变压器包括若干个线圈、铁心、夹件和引线，所述引线由所述线圈引出，所述线圈设置于所述铁心上，所述线圈以及所述铁心通过两边的所述夹件固定在一起，所述线圈设置有用于浇注所述线圈的浇注模具，所述浇注模具内设置有均匀分布的通道，所述线圈浇注有浇注材料，其中浇注模具由绝缘材料制成，在浇注完成后无需拆卸与所述线圈结合成为一体化结构，所述铁心包括三个单框，每两个所述单框拼接处形成一个心柱，所述线圈还包括内线圈和外线圈，所述内线圈绕设于所述心柱和所述外线圈之间，所述浇注模具包括浇注内模和浇注外模，所述浇注内模设置在所述外线圈的内侧，所述浇注外模设置在所述外线圈的外侧，所述外线圈包括梳形撑条、导线，所述梳形撑条设置在所述浇注内模上，所述梳形撑条包括若干个间隔均匀的长条，所述导线绕制于长条之间，所述方法包括步骤：

①完成所述线圈绕制以及器身的装配，并对器身进行干燥；

②将器身放入浇注罐中，并对器身进行抽真空处理，然后将已经进行脱气处理的浇注材料注入所述浇注罐内，使浇注材料的液面高度高于所述线圈，浇注材料从所述浇注模具的通道注入并填满整个所述线圈；

③解除所述浇注罐的真空状态并对其进行加压，使所述浇注材料注入所述线圈内部的缝隙；

④完成浇注后，从所述通道排出所述浇注模具中多余的所述浇注材料；

⑤将器身放入干燥炉中，对所述浇注材料进行固化。

9.根据权利要求8所述的一种浇注干式变压器的制造方法，其特征在于：完成所述线圈绕制以及器身的装配，并对器身进行干燥，步骤包括：

①将所述内线圈绕制在所述铁心的心柱上；

②将浇注内模卷绕在所述外线圈的内侧，并固定好；

③将所述梳形撑条固定在所述浇注内模表面，固定好后，将所述线圈的导线缠绕在长条之间；

④将所述浇注外模卷绕在所述外线圈的外侧，所述浇注内模与所述浇注外模之间预留通道，以便浇注材料注入或排出。

10.根据权利要求8所述的一种浇注干式变压器的制造方法，其特征：浇注材料固化后在所述外线圈的外侧安装所述浇注外模。

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