CN113178306A - 一种可拆卸干式变压器及其绝缘层结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可拆卸干式变压器及其绝缘层结构，属于干式变压器领域，一种可拆卸干式变压器及其绝缘层结构，包括变压组件、上支架、下支架和绝缘层，变压组件包括铁芯柱和线圈，铁芯柱外侧套接设有内壳体，线圈套接在内壳体外侧，线圈外侧套接有外壳体，外壳体及内壳体均为管体结构，外壳体的顶部内侧固定有第一绝缘垫，内壳体的底部外侧固定有第二绝缘垫，第一绝缘垫和第二绝缘垫分别设置在线圈的上下两端，绝缘层包覆在线圈外侧，本发明结构简单，相比于传统的干式变压器连接结构，本发明各个部件均可单独拆卸更换，安装快捷，便于拆卸维护，绝缘防护性能强，具有市场前景，适合推广。
Description
技术领域
本发明涉及干式变压器领域，更具体地说，涉及一种可拆卸干式变压器及其绝缘层结构。
背景技术
干式电力变压器包括绝缘层及线圈，常用的绝缘层材料为以环氧树脂为主的材料，环氧树脂是一种广泛应用的化工原料，具有难燃，阻燃，和优越的电气性能，比空气和变压器油的绝缘强度还高，浇注成型后的变压器线圈具有机械强度高，优越的防潮、防尘性能。广泛应用于城市电网，尤其是对防火、安全要求高的场所。
现有的干式变压器在运输或组装时往往不便快速固定和拆卸，且固定结构往往存在着不稳的现象，不便运输和后期的拆卸维护，线圈外表绝缘层性能单一，散热和防火性差，严重影响干式变压器的安全使用，为此我们提出一种可拆卸干式变压器及其绝缘层结构来解决以上问题。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种可拆卸干式变压器及其绝缘层结构，可以通过带有外壳体、线圈、内壳体、铁芯柱的变压组件间的相互配合，在使用时，通过铁芯柱的固定座将多个铁芯柱依次排布固定在下支架上，并利用螺纹结构依次套接内壳体、线圈和外壳体，在内壳体与外壳体相对旋紧时，第一绝缘垫和第二绝缘垫压合在线圈的上下两端，完成线圈的固定，此时旋转锁紧环，锁紧环在旋转下降时，使锁紧块内的楔形槽受楔形块的压力进行位移，进而使四个锁紧块卡紧铁芯柱的上端，此时将上支架的槽钢穿插至插接槽，并利用拉筋锁紧，完成变压组件的装配作业，本发明结构简单，相比于传统的干式变压器连接结构，本发明各个部件均可单独拆卸更换，安装快捷，便于拆卸维护，绝缘防护性能强，具有市场前景，适合推广。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种可拆卸干式变压器及其绝缘层结构，包括变压组件、上支架、下支架和绝缘层，所述变压组件包括铁芯柱和线圈，所述铁芯柱外侧套接设有内壳体，所述线圈套接在内壳体外侧，所述线圈外侧套接有外壳体，所述外壳体及内壳体均为管体结构，所述外壳体的顶部内侧固定有第一绝缘垫，所述内壳体的底部外侧固定有第二绝缘垫，所述第一绝缘垫和第二绝缘垫分别设置在线圈的上下两端，所述绝缘层包覆在线圈外侧，所述第一绝缘垫通过螺纹结构与内壳体顶部外壁连接，所述第二绝缘垫通过螺纹结构与外壳体的底部内壁连接，所述铁芯柱的底部固定设有固定座，所述固定座通过螺栓固定在下支架上，所述外壳体的顶部设有锁紧环，所述锁紧环的剖面为N字型结构，所述锁紧环的内外壁分别通过螺纹与外壳体、内壳体顶部连接，所述锁紧环顶部等角度均分设有四组滑槽，所述滑槽内均设有锁紧块，所述锁紧块的外壁两侧对称固定有滑轨，所述滑轨与滑槽相匹配，所述锁紧块底部设有楔形槽，所述第一绝缘垫的顶部固定有楔形块，所述楔形块与楔形槽相对应，所述上支架包括两个对称设置的槽钢，所述锁紧块顶部设有与槽钢相匹配的插接槽。本方案通过带有外壳体、线圈、内壳体、铁芯柱的变压组件间的相互配合，在使用时，通过铁芯柱的固定座将多个铁芯柱依次排布固定在下支架上，并利用螺纹结构依次套接内壳体、线圈和外壳体，在内壳体与外壳体相对旋紧时，第一绝缘垫和第二绝缘垫压合在线圈的上下两端，完成线圈的固定，此时旋转锁紧环，锁紧环在旋转下降时，使锁紧块内的楔形槽受楔形块的压力进行位移，进而使四个锁紧块卡紧铁芯柱的上端，此时将上支架的槽钢穿插至插接槽，并利用拉筋锁紧，完成变压组件的装配作业，本发明结构简单，相比于传统的干式变压器连接结构，本发明各个部件均可单独拆卸更换，安装快捷，便于拆卸维护，绝缘防护性能强，具有市场前景，适合推广。
进一步的，两个所述槽钢的槽口相远离设置，两个所述槽钢间设有拉筋，通过拉筋的设置，使槽钢相对靠近，进而能有效夹紧变压组件顶部的锁紧块，使变压组件顶部不发生晃动，结合铁芯柱的固定座与下支架的固定连接，使相邻的变压组件间能保持有效的安全距离，且可通过调节下支架来进行调节，安装适配性得到的提升。
进一步的，所述内壳体的内部等角度均分固定有若干散热翅片，通过内壳体内置的散热翅片，能有效将线圈导致散热翅片，并利用内壳体顶部内侧的间隙排出，有效提升了散热性能。
进一步的，所述铁芯柱的板材呈对称排布，所述铁芯柱自中部至两侧的板材宽度依次递减，所述锁紧块与铁芯柱相对的端部设有凹凸槽，所述凹凸槽与铁芯柱的板材外轮廓相匹配，通过凹凸槽与宽度对称递减的板材设计，使锁紧块能牢固固定在铁芯柱顶部，使铁芯柱不发生旋转，提升了结构连接的稳定性。
进一步的，所述第一绝缘垫、第二绝缘垫、锁紧块及锁紧环均为树脂绝缘结构，所述第一绝缘垫的底部设有卡扣，所述线圈顶部设有与卡扣相匹配的卡扣槽，所述第二绝缘垫的顶部设有与线圈底部相匹配的对合凹槽。通过卡扣与对合凹槽的设计，能使内壳体与外壳体相对旋紧时，线圈的两端能快速对合，不发生偏移，有效提升了装配效率。
进一步的，所述滑槽与滑轨相对的一侧间夹接有复位弹簧，所述复位弹簧具有驱使锁紧块远离铁芯柱的弹力。通过复位弹簧的设计，在拆除锁紧环时，锁紧块能在复位弹簧的作用下远离铁芯柱，避免楔形槽与楔形块的相对位置发生错位，便于下一次的对位安装。
进一步的，所述楔形块及楔形槽的斜坡面的倾斜角度均为四十五度。通过四十五度斜坡面的楔形块的结构设计，使锁紧环下移距离与锁紧块平移距离等值同步进行，减小了楔形块与楔形槽间的运行阻力。
进一步的，所述绝缘层包括以下重量份数的组份，150～180份的羟基聚酯树脂、90～100份的环氧改性耐热不饱和聚酯树脂、50～80份的硅橡胶改性环氧树脂、5～10份的绢云母粉、2～5份的碳化硅、6～15份的稀土氧化物、20～30份的纳米级二氧化硅、1～2份的三聚磷酸钠、5～6份的固化剂。
进一步的，所述硅橡胶改性环氧树脂，环氧当量范围600-700g/eg，软化点范围110-120℃；所述羟基聚酯树脂，羟值范围10～15mgKOH/g，软化点范围120-130℃。
进一步的，所述固化剂为三苯基膦。通过绢云母粉、碳化硅的组分绝缘层设置，使绝缘层具有高绝缘性的同时具有高防火和高散热性，有效提升了使用安全性能。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案通过带有外壳体、线圈、内壳体、铁芯柱的变压组件间的相互配合，在使用时，通过铁芯柱的固定座将多个铁芯柱依次排布固定在下支架上，并利用螺纹结构依次套接内壳体、线圈和外壳体，在内壳体与外壳体相对旋紧时，第一绝缘垫和第二绝缘垫压合在线圈的上下两端，完成线圈的固定，此时旋转锁紧环，锁紧环在旋转下降时，使锁紧块内的楔形槽受楔形块的压力进行位移，进而使四个锁紧块卡紧铁芯柱的上端，此时将上支架的槽钢穿插至插接槽，并利用拉筋锁紧，完成变压组件的装配作业，本发明结构简单，相比于传统的干式变压器连接结构，本发明各个部件均可单独拆卸更换，安装快捷，便于拆卸维护，绝缘防护性能强，具有市场前景，适合推广。
(2)通过拉筋的设置，使槽钢相对靠近，进而能有效夹紧变压组件顶部的锁紧块，使变压组件顶部不发生晃动，结合铁芯柱的固定座与下支架的固定连接，使相邻的变压组件间能保持有效的安全距离，且可通过调节下支架来进行调节，安装适配性得到的提升。
(3)通过内壳体内置的散热翅片，能有效将线圈导致散热翅片，并利用内壳体顶部内侧的间隙排出，有效提升了散热性能。
(4)通过凹凸槽与宽度对称递减的板材设计，使锁紧块能牢固固定在铁芯柱顶部，使铁芯柱不发生旋转，提升了结构连接的稳定性。
(5)通过卡扣与对合凹槽的设计，能使内壳体与外壳体相对旋紧时，线圈的两端能快速对合，不发生偏移，有效提升了装配效率。
(6)通过复位弹簧的设计，在拆除锁紧环时，锁紧块能在复位弹簧的作用下远离铁芯柱，避免楔形槽与楔形块的相对位置发生错位，便于下一次的对位安装。
(7)通过绢云母粉、碳化硅的组分绝缘层设置，使绝缘层具有高绝缘性的同时具有高防火和高散热性，有效提升了使用安全性能。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的剖面结构示意图；
图3为图2中A部的放大结构示意图；
图4为图2中B部的放大结构示意图；
图5为本发明中变压组件的结构示意图；
图6为本发明中变压组件的爆炸结构示意图；
图7为本发明中锁紧环的结构示意图；
图8为本发明中锁紧块的结构示意图。
图中标号说明：
变压组件1、外壳体11、第一绝缘垫111、卡扣112、楔形块113、线圈12、卡扣槽121、内壳体13、第二绝缘垫131、散热翅片132、铁芯柱14、固定座141、锁紧环15、滑槽151、复位弹簧152、环形通槽153、锁紧块16、滑轨161、楔形槽162、插接槽163、上支架2、槽钢21、拉筋22、下支架3、绝缘层4。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1-8，一种可拆卸干式变压器及其绝缘层结构，包括变压组件1、上支架2、下支架3和绝缘层4，变压组件1包括铁芯柱14和线圈12，铁芯柱14外侧套接设有内壳体13，线圈12套接在内壳体13外侧，线圈12外侧套接有外壳体11，外壳体11及内壳体13均为管体结构，外壳体11的顶部内侧固定有第一绝缘垫111，内壳体13的底部外侧固定有第二绝缘垫131，第一绝缘垫111和第二绝缘垫131分别设置在线圈12的上下两端，绝缘层4包覆在线圈12外侧，第一绝缘垫111通过螺纹结构与内壳体13顶部外壁连接，第二绝缘垫131通过螺纹结构与外壳体11的底部内壁连接，铁芯柱14的底部固定设有固定座141，固定座141通过螺栓固定在下支架3上，外壳体11的顶部设有锁紧环15，锁紧环15的剖面为N字型结构，锁紧环15的内外壁分别通过螺纹与外壳体11、内壳体13顶部连接，锁紧环15顶部等角度均分设有四组滑槽151，滑槽151内均设有锁紧块16，锁紧块16的外壁两侧对称固定有滑轨161，滑轨161与滑槽151相匹配，锁紧块16底部设有楔形槽162，第一绝缘垫111的顶部固定有楔形块113，楔形块113与楔形槽162相对应，上支架2包括两个对称设置的槽钢21，锁紧块16顶部设有与槽钢21相匹配的插接槽163。
请参阅图5，两个槽钢21的槽口相远离设置，两个槽钢21间设有拉筋22，通过拉筋22的设置，使槽钢21相对靠近，进而能有效夹紧变压组件1顶部的锁紧块16，使变压组件1顶部不发生晃动，结合铁芯柱14的固定座141与下支架3的固定连接，使相邻的变压组件1间能保持有效的安全距离，且可通过调节下支架3来进行调节，安装适配性得到的提升，请参阅图6，内壳体13的内部等角度均分固定有若干散热翅片132，通过内壳体13内置的散热翅片132，能有效将线圈12导致散热翅片132，并利用内壳体13顶部内侧的间隙排出，有效提升了散热性能。
请参阅图6和图8，铁芯柱14的板材呈对称排布，铁芯柱14自中部至两侧的板材宽度依次递减，锁紧块16与铁芯柱14相对的端部设有凹凸槽，凹凸槽与铁芯柱14的板材外轮廓相匹配，通过凹凸槽与宽度对称递减的板材设计，使锁紧块16能牢固固定在铁芯柱14顶部，使铁芯柱14不发生旋转，提升了结构连接的稳定性，请参阅图3-4，第一绝缘垫111、第二绝缘垫131、锁紧块16及锁紧环15均为树脂绝缘结构，第一绝缘垫111的底部设有卡扣112，线圈12顶部设有与卡扣112相匹配的卡扣槽121，第二绝缘垫131的顶部设有与线圈12底部相匹配的对合凹槽。通过卡扣112与对合凹槽的设计，能使内壳体13与外壳体11相对旋紧时，线圈12的两端能快速对合，不发生偏移，有效提升了装配效率。
请参阅图7，滑槽151与滑轨161相对的一侧间夹接有复位弹簧152，复位弹簧152具有驱使锁紧块16远离铁芯柱14的弹力。通过复位弹簧152的设计，在拆除锁紧环15时，锁紧块16能在复位弹簧152的作用下远离铁芯柱14，避免楔形槽162与楔形块113的相对位置发生错位，便于下一次的对位安装，请参阅图4和图8，楔形块113及楔形槽162的斜坡面的倾斜角度均为四十五度。通过四十五度斜坡面的楔形块113的结构设计，使锁紧环15下移距离与锁紧块16平移距离等值同步进行，减小了楔形块113与楔形槽162间的运行阻力。
绝缘层4包括以下重量份数的组份，150份的羟基聚酯树脂、90份的环氧改性耐热不饱和聚酯树脂、50份的硅橡胶改性环氧树脂、5份的绢云母粉、2份的碳化硅、6份的稀土氧化物、20份的纳米级二氧化硅、1份的三聚磷酸钠、5份的固化剂，硅橡胶改性环氧树脂，环氧当量范围600g/eg，软化点范围110℃；羟基聚酯树脂，羟值范围10mgKOH/g，软化点范围120℃，固化剂为三苯基膦。通过绢云母粉、碳化硅的组分绝缘层4设置，使绝缘层4具有高绝缘性的同时具有高防火和高散热性，有效提升了使用安全性能。
本方案通过带有外壳体11、线圈12、内壳体13、铁芯柱14的变压组件1间的相互配合，在使用时，通过铁芯柱14的固定座141将多个铁芯柱14依次排布固定在下支架3上，并利用螺纹结构依次套接内壳体13、线圈12和外壳体11，在内壳体13与外壳体11相对旋紧时，第一绝缘垫111和第二绝缘垫131压合在线圈12的上下两端，完成线圈12的固定，此时旋转锁紧环15，锁紧环15在旋转下降时，使锁紧块16内的楔形槽162受楔形块113的压力进行位移，进而使四个锁紧块16卡紧铁芯柱14的上端，此时将上支架2的槽钢21穿插至插接槽163，并利用拉筋22锁紧，完成变压组件1的装配作业，本发明结构简单，相比于传统的干式变压器连接结构，本发明各个部件均可单独拆卸更换，安装快捷，便于拆卸维护，绝缘防护性能强，具有市场前景，适合推广。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种可拆卸干式变压器及其绝缘层结构，包括变压组件(1)、上支架(2)、下支架(3)和绝缘层(4)，其特征在于：所述变压组件(1)包括铁芯柱(14)和线圈(12)，所述铁芯柱(14)外侧套接设有内壳体(13)，所述线圈(12)套接在内壳体(13)外侧，所述线圈(12)外侧套接有外壳体(11)，所述外壳体(11)及内壳体(13)均为管体结构，所述外壳体(11)的顶部内侧固定有第一绝缘垫(111)，所述内壳体(13)的底部外侧固定有第二绝缘垫(131)，所述第一绝缘垫(111)和第二绝缘垫(131)分别设置在线圈(12)的上下两端，所述绝缘层(4)包覆在线圈(12)外侧，所述第一绝缘垫(111)通过螺纹结构与内壳体(13)顶部外壁连接，所述第二绝缘垫(131)通过螺纹结构与外壳体(11)的底部内壁连接，所述铁芯柱(14)的底部固定设有固定座(141)，所述固定座(141)通过螺栓固定在下支架(3)上，所述外壳体(11)的顶部设有锁紧环(15)，所述锁紧环(15)的剖面为N字型结构，所述锁紧环(15)的内外壁分别通过螺纹与外壳体(11)、内壳体(13)顶部连接，所述锁紧环(15)顶部等角度均分设有四组滑槽(151)，所述滑槽(151)内均设有锁紧块(16)，所述锁紧块(16)的外壁两侧对称固定有滑轨(161)，所述滑轨(161)与滑槽(151)相匹配，所述锁紧块(16)底部设有楔形槽(162)，所述第一绝缘垫(111)的顶部固定有楔形块(113)，所述楔形块(113)与楔形槽(162)相对应，所述上支架(2)包括两个对称设置的槽钢(21)，所述锁紧块(16)顶部设有与槽钢(21)相匹配的插接槽(163)。
2.根据权利要求1所述的一种可拆卸干式变压器及其绝缘层结构，其特征在于：两个所述槽钢(21)的槽口相远离设置，两个所述槽钢(21)间设有拉筋(22)。
3.根据权利要求1所述的一种可拆卸干式变压器及其绝缘层结构，其特征在于：所述内壳体(13)的内部等角度均分固定有若干散热翅片(132)。
4.根据权利要求1所述的一种可拆卸干式变压器及其绝缘层结构，其特征在于：所述铁芯柱(14)的板材呈对称排布，所述铁芯柱(14)自中部至两侧的板材宽度依次递减，所述锁紧块(16)与铁芯柱(14)相对的端部设有凹凸槽，所述凹凸槽与铁芯柱(14)的板材外轮廓相匹配。
5.根据权利要求1所述的一种可拆卸干式变压器及其绝缘层结构，其特征在于：所述第一绝缘垫(111)、第二绝缘垫(131)、锁紧块(16)及锁紧环(15)均为树脂绝缘结构，所述第一绝缘垫(111)的底部设有卡扣(112)，所述线圈(12)顶部设有与卡扣(112)相匹配的卡扣槽(121)，所述第二绝缘垫(131)的顶部设有与线圈(12)底部相匹配的对合凹槽。
6.根据权利要求1所述的一种可拆卸干式变压器及其绝缘层结构，其特征在于：所述滑槽(151)与滑轨(161)相对的一侧间夹接有复位弹簧(152)，所述复位弹簧(152)具有驱使锁紧块(16)远离铁芯柱(14)的弹力。
7.根据权利要求1所述的一种可拆卸干式变压器及其绝缘层结构，其特征在于：所述楔形块(113)及楔形槽(162)的斜坡面的倾斜角度均为四十五度。
8.根据权利要求1所述的一种可拆卸干式变压器及其绝缘层结构，其特征在于：所述绝缘层(4)包括以下重量份数的组份，150～180份的羟基聚酯树脂、90～100份的环氧改性耐热不饱和聚酯树脂、50～80份的硅橡胶改性环氧树脂、5～10份的绢云母粉、2～5份的碳化硅、6～15份的稀土氧化物、20～30份的纳米级二氧化硅、1～2份的三聚磷酸钠、5～6份的固化剂。
9.根据权利要求8所述的一种可拆卸干式变压器及其绝缘层结构，其特征在于：所述硅橡胶改性环氧树脂，环氧当量范围600-700g/eg，软化点范围110-120℃；所述羟基聚酯树脂，羟值范围10～15mgKOH/g，软化点范围120-130℃。
10.根据权利要求8所述的一种可拆卸干式变压器及其绝缘层结构，其特征在于：所述固化剂为三苯基膦。
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