CN114300256A - 一种高压绕组的制造方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种高压绕组的制造方法，包括如下步骤：步骤a：将绕线部沿制备模具的周向设置并固定在制备模具上；步骤b：在绕线部上绕制导线形成具有分接开关的高压线圈；步骤c：将绕制有高压线圈的绕线部作为待注射体连同制备模具放入注射机，在待注射体外周整体注射高温硫化硅橡胶形成高压绝缘层，得到高压绕组；步骤d：将高压绕组从制备模具上脱模。本申请的高压绕组的制造方法步骤简单，所需的制备模具结构简单，易于制得，且通过该方法制得的高压绕组省去了刚性绝缘内衬筒的结构，使得高压绕组的导热效果更好，不存在高压绝缘层与刚性绝缘内衬筒之间的界面，从而也不存在刚性绝缘内衬筒表面放电的情况，且节约了材料，降低了成本。

Description

一种高压绕组的制造方法

技术领域

本申请涉及电力变压器技术领域，特别是涉及一种高压绕组的制造方法。

背景技术

传统的干式变压器高压绕组骨架由刚性绝缘内衬筒、刚性绝缘绕线槽、带有绝缘膜导线的饼式绕组(或称线饼)构成，高压绝缘层包覆骨架形成高压绕组。其中刚性绝缘内衬筒为导线绕制的内支撑体，起支撑作用，但刚性绝缘内衬筒的导热效果差，其外表面形成的界面会削弱高压绝缘层的绝缘强度，在雷电暂态高电压作用下极易造成刚性绝缘内衬筒的表面放电，且刚性绝缘内衬筒的使用使得产品幅向尺寸增加，由此引起铜铁材料增加，成本较高。

发明内容

针对现有技术的不足，本申请的目的在于提供一种高压绕组的制造方法，该制造方法步骤简单，所需的制备模具结构简单，易于制得，且通过该方法制造所得的高压绕组省去了刚性绝缘内衬筒的结构，使得高压绕组的导热效果更好，不存在高压绝缘层与刚性绝缘内衬筒之间的界面，从而避免了刚性绝缘内衬筒表面放电的情况，且节约了材料，降低了成本。

为实现上述目的，本申请所采用的技术方案是：一种高压绕组的制造方法，高压绕组包括绕线部、高压线圈和高压绝缘层，导线绕制在绕线部上形成高压线圈，高压绝缘层包裹高压线圈和绕线部，制造方法包含如下步骤：

步骤a：将绕线部沿制备模具的周向设置并固定在制备模具上；

步骤b：在绕线部上绕制导线形成具有分接开关的高压线圈；

步骤c：将绕制有高压线圈的绕线部作为待注射体连同制备模具放入注射机，在待注射体外周整体注射高温硫化硅橡胶形成高压绝缘层，得到高压绕组；

步骤d：将高压绕组从制备模具上脱模。

优选地，制备模具包括筒体和位于筒体两端的两个端盖，沿端盖的周向设置若干卡接孔，两个端盖互为对称结构，绕线部的两端设置若干凸起，在步骤a中，将若干凸起与若干卡接孔对应匹配并通过端盖将绕线部固定在制备模具上。绕线部通过凸起固定连接在制备模具上，无需粘接剂将绕线部粘接到制备模具上，能够节约成本，节省装配时间，提高生产效率。

优选地，在步骤a之前，将至多一个端盖与筒体预先固定，可省略组装其中一个端盖与筒体的步骤，提高生产效率。

优选地，至多一个端盖与筒体一体成型或者通过焊接固定。

优选地，步骤a包括：

步骤a1：将绕线部的一端固定在筒体一端的一个端盖上；

步骤a2：将筒体另一端的另一个端盖与绕线部的另一端卡接后与筒体固定连接。

优选地，导线包括第一导线和第二导线，在步骤b中，第一导线从绕线部的第一端沿高压绕组的轴向绕制至绕线部的中部，并引出第一分接开关；第二导线从绕线部的中部沿高压绕组的轴向绕制至绕线部的第二端，并引出第二分接开关。

优选地，在步骤d中，拆除至少一个端盖，分离高压绕组与制备模具。

优选地，在步骤d后还包括步骤e：切割凸起，并打磨光滑，防止产生局部放电。

优选地，卡接孔为矩形孔，凸起为矩形凸起。矩形凸起与矩形孔的设计相比于圆柱凸起与圆形孔，稳定性更强，绕线部不会绕着圆形孔发生自转，进而避免导致绕线部的偏转。

本申请的有益效果是：本申请的高压绕组的制造方法步骤简单，所需的制备模具结构简单，易于制得，且通过该方法制造所得的高压绕组省去了刚性绝缘内衬筒，使得高压绕组的导热效果更好，不存在高压绝缘层与刚性绝缘内衬筒之间的界面，从而避免了刚性绝缘内衬筒表面放电的情况，且节约了材料，降低了成本。

附图说明

图1是本申请一实施方式的干式变压器10的主视图；

图2是本申请一实施方式的干式变压器10的俯视图；

图3是本申请一实施方式的装配后的铁芯110的主视图；

图4是图2中G处的放大图；

图5是本申请一实施方式的铁芯夹件140的主视图；

图6是本申请一实施方式的铁芯夹件140的侧视图；

图7是本申请一实施方式的高压绕组130的立体示意图；

图8是本申请一实施方式的高压线圈1320绕制在绕线部1310上的立体示意图；

图9是本申请一实施方式的高压线圈1320的线路简图；

图10是本申请一实施方式的制备模具20的立体示意图；

图11是本申请一实施方式的绕线部1310与制备模具20的连接示意图。

具体实施方式

根据要求，这里将披露本申请的具体实施方式。然而，应当理解的是，这里所披露的实施方式仅仅是本申请的典型例子而已，其可体现为各种形式。因此，这里披露的具体细节不被认为是限制性的，而仅仅是作为权利要求的基础以及作为用于教导本领域技术人员以实际中任何恰当的方式不同地应用本申请的代表性的基础，包括采用这里所披露的各种特征并结合这里可能没有明确披露的特征。

本申请中所述的“连接”，除非另有明确的规定或限定，应作广义理解，可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连。在本申请的描述中，需要理解的是，“上”、“下”、“端部”、“一端”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申请和简化描述，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申请的限制。

如图1-图3所示，干式变压器10为三相变压器，分别为A相、B相和C相，即干式变压器10包括三个单相变压器100。根据铁芯110的结构不同，三个变压器100可以排列形成直线型或三角结构，且三个变压器100呈对称结构。此外，该干式变压器10可以为隔离变压器、变频变压器、试验变压器等。

在一实施例中，继续参阅图1-图3，三个变压器100排列形成直线型结构，干式变压器10包括铁芯110、三个低压绕组120和三个高压绕组130。铁芯110、低压绕组120、高压绕组130从内到外依次设置。其中，铁芯110包括三个柱状铁芯体111、位于三个柱状铁芯体111上端的上铁轭112和位于三个柱状铁芯体111下端的下铁轭113，三个低压绕组120分别套设在三个柱状铁芯体111的外周，三个高压绕组130分别套设在三个低压绕组120的外周，即三个柱状铁芯体111、三个低压绕组120和三个高压绕组130从内向外依次一一对应套设。柱状铁芯体111由多层硅钢片叠加而成，在多层硅钢片外用扎带进行绑扎固定，柱状铁芯体111的径向截面大致呈椭圆形或者圆形或者其他形状，只要能被容纳在低压绕组120的空心腔中即可，在此不作限制。上铁轭112和下铁轭113也是通过多层硅钢片叠加而成，使三个柱状铁芯体111固定连接，从而形成铁芯110。

示意性的，本申请提供了一种简便的铁芯110、低压绕组120和高压绕组130的装配方法。铁芯110的下铁轭113首先通过多层硅钢片叠加而成并设置在干式变压器10的底部，然后在下铁轭113的两端和中间部位分别插设多层硅钢片形成三个柱状铁芯体111，再在柱状铁芯体111外依次套设低压绕组120、高压绕组130，最后在三个柱状铁芯体111的上端再通过水平插设多层硅钢片形成上铁轭112，从而完成铁芯110、低压绕组120和高压绕组130的装配。

结合图1-图2、图5-图6，铁芯110的外侧设置有铁芯夹件140，铁芯夹件140用于夹持铁芯110。铁芯夹件140由三个夹件相互连接形成，三个夹件均为板件，将位于中间位置的夹件定义为第一夹件142，其余的两个夹件定义为第二夹件143，两个第二夹件143在第一夹件142与两个第二夹件143连接的两侧同向延伸，使铁芯夹件140呈类似于槽钢的结构，即可以形成“匚”字型结构。优选地，第二夹件143与第一夹件142垂直设置。第一夹件142用于紧贴铁芯110，第二夹件143朝向远离铁芯110的方向。铁芯夹件140安装后，第一夹件142的板面沿铁芯110的轴向设置，第二夹件143的板面沿铁芯110的径向设置。具体的，一应用场景中，铁芯110的轴向沿竖直方向，铁芯110的径向沿水平方向。当然，在其他实施方式中，铁芯夹件也可以为矩形的空心管件，即铁芯夹件由四个板件结构的夹件相互连接并包围形成封闭的结构，该结构使铁芯夹件的结构更稳定；或者铁芯夹件由五个、六个或者更多个板件结构的夹件相互连接并包围形成封闭的结构，在此不作限制。

铁芯夹件140设置为四个，其中两个铁芯夹件140对称位于铁芯110上端的两侧，夹紧铁芯110的上端(即上铁轭112)后通过第一紧固件固定连接；另外两个铁芯夹件140对称位于铁芯110下端的两侧，夹紧铁芯110的下端(即下铁轭113)后通过第二紧固件固定连接。第一紧固件、第二紧固件均采用相互配合使用的若干螺杆及螺栓以分别通过两个铁芯夹件140夹紧铁芯110的两端。铁芯夹件140的两端均开设有第一通孔141，具体地，两个第一通孔141开设在第一夹件142的两端。将两个铁芯夹件140对应放置在铁芯110上端的两侧，并在两个铁芯夹件140同一端的两个第一通孔141内同时穿设螺杆(图未示)后用螺栓拧紧固定，两个铁芯夹件140的两端均如此固定，使两个铁芯夹件140夹紧铁芯110的上端。铁芯110下端的两个铁芯夹件140也采用同样方式固定并夹紧铁芯110的下端，具体不再赘述。此外为进一步可靠夹紧铁芯110，铁芯夹件140的中间部位也采用相互配合使用的若干螺杆和螺栓以夹紧铁芯110的中部。第二夹件143上还设有第二通孔(图中未示出)，用于与低压绕组120连接。

铁芯夹件140由纤维增强复合材料制成，具体可由玻璃纤维浸渍环氧树脂模压成型，或者由芳纶纤维浸渍环氧树脂模压成型，也可以采用其他复合材料制成，此时第一夹件142和第二夹件143一体成型，在此不作限制。

纤维增强复合材料指由增强纤维材料，如玻璃纤维、芳纶纤维等，与基体材料经过缠绕、模压或拉挤等成型工艺而形成的复合材料。

在其他实施方式中，铁芯夹件也可以由金属材料制成，例如第一夹件和第二夹件可以是一体成型的槽钢的不同侧壁，也可以是分体成型后通过焊接方式连接固定。此时，铁芯夹件外需要连接小支柱绝缘子之类的绝缘部件使高低压接线处与金属槽钢之间绝缘。同时，在铁芯外也应设置绝缘垫，一方面使铁芯与铁芯夹件之间绝缘，另一方面避免铁芯夹件上产生涡流而造成铁芯的电磁损耗。

本实施方式中采用纤维增强复合材料制成的铁芯夹件140，相比传统的槽钢结构的铁芯夹件，具备更优异的经济性能，可以取消在铁芯110外表面固定的绝缘垫，且纤维增强复合材料的成本更低，总体成本可降低60％左右。同时，由于传统的槽钢结构是金属导电材料，需要在铁芯夹件上连接额外的绝缘部件进行绝缘，比如小支柱绝缘子，如此，一方面增加了成本，另一方面增加了整个设备的重量，设备运行中噪声大，且铁制品生产过程中碳排放量大，污染严重，纤维增强复合材料制成的铁芯夹件140解决了这些问题；此外，采用纤维增强复合材料制成的铁芯夹件140不会在复合体内产生涡流损耗，由此将降低干式变压器10的空载损耗。综上，纤维增强复合材料制成的铁芯夹件140成本低、重量轻、机械性能好，且纤维增强复合材料生产过程排碳量低，更绿色、更环保。

结合图2和图4所示，低压绕组120包括铜箔121、低压绝缘层122和支撑条123，铜箔121和低压绝缘层122交替设置。铜箔121通过整张铜箔纸卷绕成型，低压绝缘层122与铜箔121重叠设置后共同卷绕，如此实现铜箔121和低压绝缘层122的交替设置。低压绕组120中设有至少一条散热气道，该散热气道位于相邻的铜箔121和低压绝缘层122之间，以及支撑条123位于该散热气道内，用于支撑隔离相邻的铜箔121和低压绝缘层122。具体地，支撑条123为绝缘支撑条123，当铜箔121和低压绝缘层122重叠卷绕至固定厚度时用绝缘支撑条123固定在低压绝缘层122或铜箔121的外表面，继续重叠卷绕以使铜箔121或低压绝缘层122贴紧绝缘支撑条123，绝缘支撑条123可以采用胶粘方式固定在相邻铜箔121和低压绝缘层122之间，也可以通过卷绕时产生的挤压力或者其他方式固定。每层散热气道内设有多个绝缘支撑条123，多个绝缘支撑条123沿铜箔121外周面的周向间隔设置，同时起到支撑相邻铜箔121和低压绝缘层122的作用。每层散热气道内设置的绝缘支撑条123至少为两个，可以是两个、三个、四个或者更多个。优选地，同一层的多个绝缘支撑条123沿铜箔121外周面的周向均匀间隔设置。设置绝缘支撑条123之后继续重叠卷绕铜箔121和低压绝缘层122至预定厚度形成低压绕组120。散热气道的设置，能够使干式变压器10在运行过程中，低压绕组120产生的热量得到释放，避免干式变压器10过热失效。其中，散热气道可以设置一层，也可以设置两层或更多层，在此不作限制。

低压绝缘层122采用聚酰亚胺浸渍纸，具体可以为SHS-P二苯醚预浸材料，选用聚酰亚胺薄膜与聚砜纤维非织布柔软复合材料浸渍二苯醚树脂后烘烤而成，当然低压绝缘层也可以采用DMD绝缘纸或硅橡胶薄膜，或者其他绝缘材料，根据干式变压器不同的温升等级选取即可。

其中，绝缘支撑条123由玻璃纤维浸渍环氧树脂制成，或者由芳纶纤维浸渍环氧树脂制成，在此不作限制。并且，绝缘支撑条123为截面呈工字型的长条，机械强度更稳定。当然，绝缘支撑条也可以为截面呈方形或者其他形状的长条，只要能够起到支撑隔离的作用即可。

低压绕组120的内圈层还设有内引线铜排，低压绕组120的外圈层还设有外引线铜排，内引线铜排和外引线铜排的自由端上设置连接孔，该连接孔与铁芯夹件140上的第二通孔对应匹配后紧固连接。

如图7和图8所示，高压绕组130包括绕线部1310、高压线圈1320和高压绝缘层1330；绕线部1310在高压绕组的内侧呈周向设置，导线绕制在绕线部1310上形成高压线圈1320，且高压线圈1320包括若干段线圈，若干段线圈沿高压绕组130的轴向间隔布置；高压绝缘层1330包裹高压线圈1320和绕线部1310。高压绕组130仅设置绕线部1310，不设置刚性绝缘内衬筒，省去了刚性绝缘内衬筒的结构，使得高压绕组130的导热效果更好，不存在高压绝缘层1330与刚性绝缘内衬筒之间的界面，从而也不存在刚性绝缘内衬筒表面放电的情况，且节约了材料，降低了成本。

在本实施方式中，绕线部1310包括若干梳齿状的绕线板1311，若干绕线板1311间隔设置且在高压绕组130的内侧周向均布，每个绕线板1311沿高压绕组130的轴向设置。高压线圈1320包括若干段线圈，绕线板1311上的相邻两个梳齿间至少设置一段线圈。其中，绕线板1311的数量至少为两个，即可以为两个、三个、四个或者更多，在此不作限制。为了使导线绕制牢靠，且尽量节约材料，10kV/1000kVA干式变压器的绕线板1311的数量设置为十二个。

绕线板1311为矩形板件，绕线板1311较长的侧边沿高压绕组130的轴向设置，绕线板1311上还设有若干绕线槽1312，若干绕线槽1312沿高压绕组130的径向设置且沿高压绕组130的轴向间隔分布，使绕线板1311呈梳齿状，也即绕线板1311上形成有若干梳齿。将绕线板1311上的梳齿沿高压绕组130轴向的高度定义为齿高，绕线板1311两端的齿高及绕线板1311中部的齿高均大于其他部分的齿高，这是由于高压线圈1320的端部场强不均，将绕线板1311两端的齿高设置大一点可均匀电场，而绕线板1311中部需要引出分接线的接头，将绕线板1311中部的齿高设置大一点，则对应的相邻两个绕线槽1312之间的距离更大，可以为从绕线板1311中部引出的分接头留出放置空间。绕线板1311上的相邻两个梳齿间至少设置一段线圈，使得每个绕线槽1312中均缠绕有导线，合理分布设置高压线圈1320，且各段线圈实现间隔设置。同时，将齿高稍大的梳齿区域定义为高梳齿区，将齿高稍小的梳齿区域定义为低梳齿区。继而通过上述设置，使得绕线板1311在沿高压绕组130的轴向上自一端朝向另一端，依次形成第一高梳齿区、第一低梳齿区、第二高梳齿区、第二低梳齿区、第三高梳齿区。进一步地，第一高梳齿区、第二高梳齿区和第三高梳齿区的齿高具体不限制，例如可以彼此相同，也可以各不同。以及第一高梳齿区、第三高梳齿区可以关于第二高梳齿区对称设置，第一低梳齿区、第二低梳齿区也可以关于第二高梳齿区对称设置。当然也可以不对称设置，在此不作限制。

其中，若干绕线板1311周向均布时，所有绕线板1311的两端平齐设置，并且所有绕线板1311上的绕线槽1312在高压绕组130的周向上一一对应匹配，每段线圈由导线周向绕制在所有绕线板1311上对应的一圈绕线槽1312中，受力均衡，机械强度好。

在其他实施方式中，为了让开分接头的设置位置，若干绕线板也可以用不均匀设置的方式固定，即相邻两个绕线板之间的距离不相等，比如某相邻两个绕线板之间的距离大于其他任意相邻两个绕线板之间的距离，此时各个分接头从该相邻两个绕线板之间引出，如此绕线板中部的梳齿的齿高无需设置更大，也能够留出各个分接头的设置位置。

在其他实施方式中，绕线板也可以是环绕高压绕组周向设置的环形盘件。若干绕线板沿高压绕组的轴向间隔设置，导线绕制在相邻的两个绕线板形成的凹槽中。

绕线板1311上还设有凸起1313，凸起1313位于绕线板1311的两端，在本实施例中，凸起1313位于绕线板1313的端部内侧且为矩形板件，在其他实施例中，凸起可位于绕线板端部的任意位置且形状不做限定，比如圆柱、棱柱等形状均可。

在本实施方式中，绕线板1311由玻璃纤维浸渍环氧树脂制成，通过多层玻璃纤维布浸渍环氧树脂后叠加成一定厚度，并模压固化形成矩形玻璃钢板件，在玻璃钢板件上开设绕线槽1312，具体可车削形成绕线槽1312，从而形成绕线板1311。绕制导线时，绕线板1311通过凸起1313固定连接在制备模具上，无需粘接剂将绕线板1311粘接到制备模具上，能够节约成本，节省装配时间，提高生产效率。

在本实施方式中，绕线板1311经过模压、固化成型，在其他实施方式中，也可以整体浇注、固化直接成型梳齿状的绕线板，简化工艺，且绕线板的材质与前述一致，不再赘述。

绕线部1310采用上述的纤维增强复合材料制成，具有轻质高强的特性，使绕线部1310具有较好的机械强度，能够有效支撑导线的绕制，不易损坏，避免高温硫化硅橡胶在绕线部1310外注射时产生的注射冲击力将导线冲散移位；且纤维增强复合材料耐热性能好，避免干式变压器10运行过程中，高压线圈1320产生过高的热量而使绕线部1310发生变形。

结合图7和图8，以A相变压器100为例，导线周向绕制在绕线部1310的外周面上形成高压线圈1320。具体地，导线绕制在绕线板1311的绕线槽1312中，使高压线圈1320在高压绕组130的轴向上呈间隔分布，并且导线在绕制完成后首尾端形成两个外接，分别为第一外接D和第二外接X，第一外接D用于连接电缆，第二外接X用于连接其他外接线，比如在三相变压器中，用于与各相变压器之间的相互连接。以及，导线在高压绕组130沿其轴向的中部共引出六个分接头，分别为分接头2、分接头3、分接头4、分接头5、分接头6和分接头7，六个分接头形成分接开关，为便于描述，将分接头2、分接头4和分接头6定义为第一分接开关，将分接头3、分接头5和分接头7定义为第二分接开关。

在一应用场景中，结合图7、图8和图9所示，导线包括第一导线和第二导线，第一导线和第二导线均为连续导线，且第一导线外和第二导线外均包覆有绝缘层，该绝缘层可以为聚酰亚胺膜或者玻纤膜，亦或者该绝缘层为聚酯漆等其他绝缘材料，或者也可以多种绝缘材料组合使用，在此不作限制。在图8中，为方便表述，将绕线部1310的上端定义为第一端，绕线部1310的下端定义为第二端，第一导线从绕线部1310的第一端沿高压绕组130的轴向绕制至绕线部1310的中部，并引出三个分接头。第一导线从绕线部1310的第一端向绕线部1310的第二端开始绕制，第一导线在所有绕线板1311上对应的一圈第一个绕线槽1312中缠绕所设计的匝数线圈，形成第一段线圈1321，第一段线圈1321为饼式绕法，每个绕线槽1312中仅设置一饼线圈，此时每一段线圈均仅有一饼线圈。第一导线位于绕线部1310的第一端的内匝导线端形成暴露于高压绝缘层1330外的第一外接D，也就是在第一段线圈1321的内匝导线端(即第一导线的首端)引出第一外接D，第一段线圈1321的外匝导线端延伸至所有绕线板1311上对应的一圈第二个绕线槽1312内继续绕制形成第二段线圈1322，依次类推，直至第一导线绕至绕线部1310的中部，并通过其中三段线圈的外匝导线端分别引出三个分接头，即如图7所示的分接头6、分接头4和分接头2，至此第一导线完成绕制。

第二导线从绕线部1310的中部沿高压绕组130的轴向绕制至绕线部1310的第二端，并引出另外三个分接头。具体地，第二导线在与分接头2相邻的下一圈绕线槽1312中开始绕制，形成第三段线圈1323，第二导线以与第一导线同样的绕制方式向绕线部1310的第二端继续绕制，从第三段线圈1323开始的三段线圈中分别引出另外三个分接头，即分接头3、分接头5和分接头7，直至第二导线绕至绕线部1310的第二端的每个绕线板1311上对应的一圈最后一个绕线槽1312并形成终端段线圈1324。第二导线位于绕线部1310的第二端的外匝导线端形成暴露于高压绝缘层1330外的第二外接X，也就是在终端段线圈1324的外匝导线端(即第二导线的末端)引出第二外接X，至此第二导线完成绕制。

导线绕制时，在所有绕线板1311上对应的一圈绕线槽1312中进行绕制，使得导线绕制形成的每段线圈均与高压绕组130的轴向垂直，绕制方便且导线布置整齐，绕线板1311受力均匀，机械强度好。

如此，形成了饼式高压线圈1320，该线圈结构具有较好的机械强度，对于短路电流产生的电动力的承受能力强，相比于层式线圈而言，其饼数较多，散热能力也较好。并且，在高压绕组130的轴向上，结合图7和图9所示，分接头6、分接头4和分接头2依次分布形成第一分接开关，分接头3、分接头5和分接头7依次分布形成第二分接开关，且第一分接开关与第二分接开关平行设置，六个分接头形成高压线圈1320的分接装置，用于干式变压器10根据不同运行工况调节电压。

其中，导线绕制在绕线部1310上形成高压线圈1320，由此高压线圈1320呈环状，将高压线圈1320的环宽定义为高压线圈1320的宽度，高压线圈1320在其各径向截面上的宽度均一致，即高压线圈1320的外侧面与高压绕组130的外周面等间距，使高压线圈1320整体受力平衡。当然考虑到实际操作情况，各线圈在其径向截面上的宽度也可以不完全相同，只要大致相同即可。

本实施方式中，第二导线从与分接头2相邻的下一圈绕线槽1312中开始绕制至绕线部1310的第二端的最后一圈绕线槽1312，在其他实施方式中，第二导线也可以从绕线部的第二端的最后一圈绕线槽中开始向上绕制至与分接头2相邻的下一圈绕线槽中，只不过先形成第二外接X，再依次形成分接头7、分接头5和分接头3。当然，高压线圈1320的绕制方式也不限于以上的方式，也可以采用其他方式形成饼式线圈或者层式线圈，只要能够最终形成高压绕组130即可。

本实施方式中，分接开关包括六个分接头，此时干式变压器10有五个档位可调节电压，在其他实施方式中，分接开关也可以包括四个分接头，即第一分接开关和第二分接开关分别包括两个分接头，此时干式变压器包括三个档位可调节电压，只要符合干式变压器的实际使用需求即可，在此不作限制。

结合图7和图8所示，高压绝缘层1330包裹高压线圈1320和绕线部1310后形成高压绕组130。其中，高压绝缘层1330为高温硫化硅橡胶。相比于现有的室温硫化工艺，采用高温硫化硅橡胶可使得高压绝缘层1330更稳固，机械性能更高，且与高压线圈1320、绕线部1310的粘接性能更好，能有效延长高压绝缘层1330的使用寿命。另外，相较于液态硅橡胶而言，本申请的硅橡胶填料分散均匀，不会因填料团聚而产生局部放电，产品性能更优。具体地，导线绕制在绕线部1310后形成高压线圈1320，将绕线部1310和高压线圈1320作为待注射体，将待注射体放入注射机的模具中，通过添加硅橡胶原料，在待注射体的外周整体注射高温硫化硅橡胶，得到高压绕组130，高压绝缘层1330采用高温硫化硅橡胶，整体提高了高压绕组130的绝缘性能和机械性能。

通过整体真空注射高温硫化硅橡胶包覆高压线圈1320和绕线部1310后，高温硫化硅橡胶填充高压线圈1320和绕线部1310之间的缝隙并包裹高压线圈1320和绕线部1310，使高压绕组130整体呈空心柱状，可以是空心圆柱体，也可以是空心椭圆柱体，或者是其他空心柱状体。

区别于现有技术的情况，本申请的高压绕组130不包括刚性绝缘内衬筒，使得高压绕组130的导热效果更好，不存在高压绝缘层1330与刚性绝缘内衬筒之间的界面，从而也不存在刚性绝缘内衬筒表面放电的情况，且节约了材料，降低了成本。本申请的干式变压器10制造成本低且性能优异。

本发明一实施例提供一种用于制造高压绕组130的方法，包括如下步骤：

步骤a：将绕线部1310沿制备模具20的周向设置并固定在制备模具20上。

如图10所示，制备模具20包括筒体21和位于筒体21两端的两个端盖22，沿端盖22的周向设置若干卡接孔23，两个端盖22互为对称结构。筒体21为空心柱体，端盖22呈环状，与筒体21同轴且在筒体21的端部沿其径向向外延伸设置，端盖22的内径不大于筒体21的内径，端盖22的外径大于筒体21的外径。端盖22的内径可与筒体21的内径相同，此时端盖22的内壁与筒体21的内壁平齐，缠绕机上的连接杆可自由穿设筒体21，实现制备模具20与缠绕机的装配；端盖22的内径也可小于筒体21的内径，只要能使得缠绕机上的连接杆自由穿设筒体21，实现制备模具20与缠绕机的装配即可。筒体21可以为空心圆柱体，也可以是空心椭圆柱体，或者是其他空心柱状体，筒体21的外表面与高压绕组130的内表面相匹配即可，空心的筒体21质量较轻，可保证制备模具20在缠绕机的承载范围内，且空心筒体21可供工装插入便于制备模具20与缠绕机相连。另外，为了保证注射时制备模具20可承受住注射压力，可采用铁等硬金属材质制作筒体21。

结合图11，端盖22呈环状，与筒体21同轴。端盖22的环宽大于筒体21的厚度才能在端盖22上设置若干卡接孔23以卡接绕线部1310。绕线部1310两端设置若干凸起1313与若干卡接孔23对应匹配并通过端盖22将绕线部1310固定在制备模具20上。卡接孔23位于端盖22上不与筒体21连接处，且在本实施例中，卡接在卡接孔23上的绕线部1310与筒体21之间存在间隙，此时高压绝缘层1330可全面包覆绕线部1310，不会在高压绕组130的内表面处出现绕线部1310与高压绝缘层1330的连接界面，使得高压绕组130的性能更稳定。且由于绕线部1310与筒体21无需粘接固定，且距离较远，故无需在筒体21外表面包覆耐高温膜，直接在筒体21表面涂覆脱模剂即可，然后再将绕线部1310与筒体21固定，更加快捷方便。在其他实施例中，也可在模具的外表面覆盖例如FEP薄膜等耐高温膜，并用耐高温的聚酰亚胺胶带固定，可使得注射高温硫化硅橡胶后高压绕组易于脱模。在本实施例中，卡接孔23为矩形孔，凸起1313为矩形凸起，卡接孔23与凸起1313相匹配，矩形凸起与矩形孔的设计相比于圆柱凸起与圆形孔，稳定性更强，绕线部1310不会绕着圆形孔发生自转，进而避免导致绕线部1310的偏转。在其他实施例中，卡接孔的形状跟随凸起的形状改变，两者形状需匹配，使得卡接孔可以容纳卡接凸起。

进一步地，将至多一个端盖22与筒体21预先固定。其中一个端盖22与筒体21预先固定，比如采用一体成型或者焊接等方式可在使用制备模具20时省略组装其中一个端盖22与筒体21的步骤，另一个端盖22可在卡接好绕线部1310后通过螺栓或者卡接等方式与筒体21相连，不会影响制作工艺。

制备模具20结构简单，易于制作，端盖22上的卡接孔23可直接卡接绕线部1310，无需刚性绝缘内衬筒来固定绕线部1310，省去刚性绝缘内衬筒，使得高压绕组130的导热效果更好，不存在高压绝缘层1330与刚性绝缘内衬筒之间的界面，从而避免了刚性绝缘内衬筒表面放电的情况，且节约了材料，降低了成本。

由于高压绕组130不包括刚性绝缘内衬筒，故其内周面的形状与筒体21外周面的形状相匹配，通过改变制备模具20的筒体21的大小与形状，可以生产出不同内径与内周面形状的高压绕组130。

具体地，步骤a包括：

步骤a1：将绕线部1310的一端固定在筒体21一端的一个端盖22上。

当两个端盖22与筒体21均未预先固定时，在步骤a1之前需先组装一个端盖22与筒体21，可通过螺栓连接，也可通过焊接相连。

将绕线部1310上一端的凸起1313插入一端端盖22的卡接孔23中，当绕线部1310为若干梳齿状的绕线板1311时，若干绕线板1311沿着制备模具20周向均布并间隔设置，每个绕线板1311沿制备模具20的轴向设置，绕线板1311的凸起1313插入卡接孔23中。卡接孔23的数量大于等于绕线板1311的数量。绕线板1311上设置若干绕线槽1312，使得绕线板1311呈梳齿状，绕线槽1312用于后续绕制导线。

步骤a2：将筒体21另一端的另一个端盖22与绕线部1310的另一端卡接后与筒体21固定连接。

将绕线部1310上另一端的凸起1313插入另一端端盖22的卡接孔23后，通过螺栓将筒体21另一端的端盖22与筒体21相连。

在其他实施例中，也可通过卡接等方法将另一端的端盖与筒体固定连接。

步骤b：在绕线部1310上绕制导线形成具有分接开关的高压线圈1320。高压线圈1320的绕制方法如前文所述，在此不再赘述。

步骤c：将绕制有高压线圈1320的绕线部1310作为待注射体连同制备模具20放入注射机，在待注射体外周整体注射高温硫化硅橡胶形成高压绝缘层1330，得到高压绕组130。

进一步地，结合图7和图8所示，高压绝缘层1330为高温硫化硅橡胶。相比于现有的室温硫化工艺，采用高温硫化硅橡胶可使得高压绝缘层1330更稳固，机械性能更高，且与高压线圈1320、绕线部1310的粘接性能更好，能有效延长高压绝缘层1330的使用寿命。高压绝缘层1330包裹高压线圈1320和绕线部1310后形成高压绕组130。具体地，导线绕制在绕线部1310后形成高压线圈1320，将绕线部1310和高压线圈1320作为待注射体，将待注射体放入注射机的模具中，通过添加硅橡胶原料，在待注射体的外周整体注射高温硫化硅橡胶，得到高压绕组130，高压绝缘层1330采用高温硫化硅橡胶，整体提高了高压绕组130的绝缘性能和机械性能。

其中，通过整体真空注射高温硫化硅橡胶包覆高压线圈1320和绕线部1310后，高温硫化硅橡胶填充高压线圈1320和绕线部1310之间的缝隙并包裹绕线部1310的两端，使高压绕组130整体呈空心柱状，可以是空心圆柱体，也可以是空心椭圆柱体，或者是其他空心柱状体。

步骤d：将高压绕组130从制备模具20上脱模。

拆除至少一个端盖22，分离高压绕组130与制备模具20。此时若筒体21一端的端盖22为通过焊接或一体成型方式进行预先固定的，则可以选择拆除另一端通过螺栓等其他易于拆除的方式固定的端盖22，具体拆除哪一端的端盖22不作限制，只要能拆除端盖22分离高压绕组130与制备模具20即可。且可以选择仅拆除筒体21一端的端盖22，也可以选择将筒体21两端的端盖22均拆除。

步骤e：切割凸起1313，并打磨光滑，防止产生局部放电。

本申请的高压绕组130的制造方法步骤简单，所需的制备模具20结构简单，易于制得，且通过该方法制造所得的高压绕组130省去了刚性绝缘内衬筒，使得高压绕组130的导热效果更好，不存在高压绝缘层1330与刚性绝缘内衬筒之间的界面，从而避免了刚性绝缘内衬筒表面放电的情况，且节约了材料，降低了成本。

本申请的技术内容及技术特点已揭示如上，然而可以理解，在本申请的创作思想下，本领域的技术人员可以对上述结构和材料作各种变化和改进，包括这里单独披露或要求保护的技术特征的组合，明显地包括这些特征的其它组合。这些变形和/或组合均落入本申请所涉及的技术领域内，并落入本申请权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种高压绕组的制造方法，其特征在于，所述高压绕组包括绕线部、高压线圈和高压绝缘层，导线绕制在所述绕线部上形成所述高压线圈，所述高压绝缘层包裹所述高压线圈和所述绕线部，所述制造方法包含如下步骤：

步骤a：将所述绕线部沿制备模具的周向设置并固定在所述制备模具上；步骤b：在所述绕线部上绕制所述导线形成具有分接开关的所述高压线圈；

步骤c：将绕制有所述高压线圈的所述绕线部作为待注射体连同所述制备模具放入注射机，在所述待注射体外周整体注射高温硫化硅橡胶形成所述高压绝缘层，得到所述高压绕组；

步骤d：将所述高压绕组从所述制备模具上脱模。

2.如权利要求1所述的高压绕组的制造方法，其特征在于，所述制备模具包括筒体和位于所述筒体两端的两个端盖，沿所述端盖的周向设置若干卡接孔，所述两个端盖互为对称结构，所述绕线部的两端设置若干凸起，在所述步骤a中，将若干所述凸起与若干所述卡接孔对应匹配并通过所述端盖将所述绕线部固定在所述制备模具上。

3.如权利要求2所述的高压绕组的制造方法，其特征在于，在所述步骤a之前，将至多一个所述端盖与所述筒体预先固定。

4.如权利要求3所述的高压绕组的制造方法，其特征在于，至多一个所述端盖与所述筒体一体成型或者通过焊接固定。

5.如权利要求2所述的高压绕组的制造方法，其特征在于，所述步骤a包括：

步骤a1：将所述绕线部的一端固定在所述筒体一端的一个所述端盖上；

步骤a2：将所述筒体另一端的另一个所述端盖与所述绕线部的另一端卡接后与所述筒体固定连接。

6.如权利要求1所述的高压绕组的制造方法，其特征在于，所述导线包括第一导线和第二导线，在所述步骤b中，所述第一导线从所述绕线部的第一端沿所述高压绕组的轴向绕制至所述绕线部的中部，并引出第一分接开关；所述第二导线从所述绕线部的中部沿所述高压绕组的轴向绕制至所述绕线部的第二端，并引出第二分接开关。

7.如权利要求2所述的高压绕组的制造方法，其特征在于，在所述步骤d中，拆除至少一个所述端盖，分离所述高压绕组与所述制备模具。

8.如权利要求1所述的高压绕组的制造方法，其特征在于，在所述步骤a中，在所述制备模具外表面涂覆脱模剂后再将所述绕线部沿所述制备模具的周向设置并固定在所述制备模具上。

9.如权利要求2所述的高压绕组的制造方法，其特征在于，在所述步骤d后还包括步骤e：切割所述凸起，并打磨光滑。

10.如权利要求2所述的高压绕组的制造方法，其特征在于，所述卡接孔为矩形孔，所述凸起为矩形凸起。

Images