CN115206647A - 静态感应设备 - Google Patents

Abstract

一种静态感应设备，其中，多个水平流路包括第一水平流路(D11)和比第一水平流路(D11)的高度高的第二水平流路(D12)。第二水平流路(D12)位于第一绕组部段(122a)与第二绕组部段(122b)的边界处，且与第二垂直流路(D22)连续。

Description

静态感应设备

技术领域

本公开涉及一种静态感应设备。

背景技术

作为公开了充油静态感应电器的结构的现有文献，存在日本特开2014－7298号公报。日本专利特开2014－7298号公报记载的充油静态感应电器包括多层的圆板绕组、内周绝缘筒和外周绝缘筒以及间隔环。多层的圆板绕组沿着轴向并在各层之间形成有绝缘油的水平流路。内周绝缘筒同轴地设置于多层的圆板绕组的内周侧，在最内周侧的绕组与筒壁面之间形成有绝缘油的垂直流路。外周绝缘筒同轴地设置于多层的圆板绕组的外周侧，在最外周侧的绕组与筒壁面之间形成有绝缘油的垂直流路。间隔环配置于圆板绕组的最内周侧和最外周侧中的至少一方的绕组与和该绕组相邻的绕组之间。在间隔环中，确保绕组之间的绝缘油的垂直流路的绝缘性的间隔片沿着环状的屏蔽导体的周向分散。

日本专利特开2014－7298号公报所记载的静态感应设备存在能提高制冷剂的冷却效率的余地。

发明内容

本公开是鉴于上述技术问题而完成的，其目的在于提供一种能提高制冷剂的冷却效率的静态感应设备。

基于本公开的静态感应设备包括铁芯、第一圆筒绕组、第二圆筒绕组、绝缘筒和绝缘阻挡件。第一圆筒绕组卷绕于铁芯。第二圆筒绕组卷绕于铁芯，并位于第一圆筒绕组的外侧。绝缘筒配置于第一圆筒绕组与第二圆筒绕组之间。绝缘阻挡件配置于绝缘筒的外周侧。在绝缘筒与第二圆筒绕组之间形成有沿着垂直方向延伸以供制冷剂流动的第一垂直流路。在第二圆筒绕组形成有多个水平流路，多个所述水平流路在垂直方向上相互隔开间隔地排列，与第一垂直流路连续且沿着水平方向延伸以供制冷剂流动。第二圆筒绕组包括第一绕组部段和第二绕组部段。仅多个水平流路形成在第一绕组部段。第二绕组部段在垂直方向上与第一绕组部段隔开间隔地排列。多个水平流路以及沿着垂直方向延伸以供制冷剂流动的第二垂直流路各自形成在第二绕组部段。绝缘阻挡件将第二绕组部段的上表面和内周侧覆盖。多个水平流路包括第一水平流路和比第一水平流路的高度高的第二水平流路。第二水平流路位于第一绕组部段与第二绕组部段的边界处，且与第二垂直流路连续。

本公开的上述及其他目的、特征、方面以及优点能从与随附的附图相关联进行理解的本公开相关的下面的详细说明中得以明确。

附图说明

图1是表示一实施方式的静态感应设备的结构的立体图。

图2是将图1的II部放大的局部剖视图。

图3是表示设置于第二圆筒绕组周围的制冷剂流路的局部剖视图。

图4是从图3的IV－IV线箭头方向观察的局部剖视图。

图5是从图3的V－V线箭头方向观察的局部剖视图。

图6是表示变形例的第二绝缘间隔件的局部剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对一实施方式的静态感应设备进行说明。在以下的实施方式的说明中，对于图中的相同或相当部分标注相同符号，且不反复其说明。另外，在以下的实施方式中，作为静态感应设备，例示芯式变压器(日文：内鉄形変圧器)来进行说明，但静态感应设备不局限于芯式变压器，例如还包括电抗器等。

图1是表示一实施方式的静态感应设备的结构的立体图。在图1中，为了对绕组的结构进行说明，对三个绕组中的一个分段地切割并图示。图2是将图1的II部放大的局部剖视图。

如图1和图2所示，一实施方式的静态感应设备100包括铁芯110、第一圆筒绕组121、第二圆筒绕组122、绝缘筒和绝缘阻挡件127。本实施方式的静态感应设备100是所谓的芯式变压器。

铁芯110是将多个硅钢板层叠而构成的。本实施方式的静态感应设备100是三相变压器，因此，铁芯110具有三个脚部。在铁芯110的各脚部配置有以脚部为中心轴的圆筒绕组。

第一圆筒绕组121卷绕于铁芯110的脚部。第二圆筒绕组122卷绕于铁芯110的脚部，并位于第一圆筒绕组121的外侧。在第一圆筒绕组121和第二圆筒绕组122的每一个中，包覆导线被呈圆板状或是螺旋状卷绕。

在铁芯110的脚部与第一圆筒绕组121之间配置有由压制板或是环氧树脂等绝缘性材料形成的第一绝缘筒123。在第一圆筒绕组121与第二圆筒绕组122之间配置有由压制板或是环氧树脂等绝缘性材料形成的第二绝缘筒124。在第二圆筒绕组122的外侧配置有由压制板或是环氧树脂等绝缘性材料形成的第三绝缘筒125。

在第一圆筒绕组121与第一绝缘筒123之间，具有电绝缘性的多个四棱柱状的第一间隔件131在第一绝缘筒123的周向上被等间隔地配置。

第一间隔件131夹在第一圆筒绕组121与第一绝缘筒123之间，通过第一间隔件131来确保第一圆筒绕组121与第一绝缘筒123之间的间隙。在本实施方式中，第一间隔件131由环氧树脂等绝缘性材料形成。

在第一圆筒绕组121与第二绝缘筒124之间，具有电绝缘性的多个四棱柱状的第二间隔件132在第一圆筒绕组121的周向上被等间隔地配置。

第二间隔件132夹在第一圆筒绕组121与第二绝缘筒124之间，通过第二间隔件132来确保第一圆筒绕组121与第二绝缘筒124之间的间隙。在本实施方式中，第二间隔件132由环氧树脂等绝缘性材料形成。

在第二圆筒绕组122与第二绝缘筒124之间，具有电绝缘性的多个四棱柱状的第三间隔件133在第二绝缘筒124的周向上被等间隔地配置。

第三间隔件133夹在第二圆筒绕组122与第二绝缘筒124之间，通过第三间隔件133来确保第二圆筒绕组122与第二绝缘筒124之间的间隙。在本实施方式中，第三间隔件133由环氧树脂等绝缘性材料形成。

以与第二圆筒绕组122的垂直方向的两端相对的方式配置有圆环状的压制板126。在压制板126与第二圆筒绕组122之间配置有未图示的静电屏蔽件。

绝缘阻挡件127配置于第二绝缘筒124的外周侧。绝缘阻挡件127由角压板构成。绝缘阻挡件127配置成将图2所示的第二圆筒绕组122的高电场部HV覆盖。

在本实施方式中，静态感应设备100包括绝缘油以作为制冷剂。另外，制冷剂并不局限于绝缘油，也可以是绝缘气体。制冷剂通过自然对流在静态感应设备100的内部循环。

图3是表示设置于第二圆筒绕组周围的制冷剂流路的局部剖视图。在图3中，用箭头表示由自然对流引起的制冷剂流。如图2和图3所示，在第二绝缘筒124与第二圆筒绕组122之间形成有沿着垂直方向延伸以供制冷剂流动的第一垂直流路D21。第一垂直流路D21通过第三间隔件133来确保。

在第二圆筒绕组122形成有多个水平流路，多个所述水平流路在垂直方向上相互隔开间隔地排列，与第一垂直流路D21连续且沿着水平方向延伸以供制冷剂流动。多个水平流路包括多个第一水平流路D11以及第二水平流路D12。第二水平流路D12的高度H2比多个第一水平流路D11各自的高度H1高。

第二圆筒绕组122包括第一绕组部段122a和第二绕组部段122b。仅多个第一水平流路D11形成在第一绕组部段122a。多个第一水平流路D11以及沿着垂直方向延伸以供制冷剂流动的第二垂直流路D22各自形成在第二绕组部段122b。

第二绕组部段122b在垂直方向上与第一绕组部段122a隔开间隔地排列。第二水平流路D12位于第一绕组部段122a与第二绕组部段122b的边界处，且与第二垂直流路D22连续。

绝缘阻挡件127将第二绕组部段122b的上表面和内周侧覆盖。绝缘阻挡件127中的沿着垂直方向延伸的部分位于第二绝缘筒124与第二圆筒绕组122之间。绝缘阻挡件127中的沿着水平方向延伸的部分位于静电屏蔽件与第二圆筒绕组122之间。通过绝缘阻挡件127能提高第一圆筒绕组121与第二圆筒绕组122之间的绝缘耐受力。

第一垂直流路D21中的未配置绝缘阻挡件127的部分的宽度是W1。第一垂直流路D21中的位于供绝缘阻挡件127配置的部分的绝缘阻挡件127与第二绕组部段122b之间的第一垂直流路D21a的宽度是W1a。第一垂直流路D21a的宽度W1a比第一垂直流路D21的宽度W1小。第一垂直流路D21a是通过夹在绝缘阻挡件127与第二绕组部段122b之间的、具有电绝缘性的未图示的间隔件来确保的。

图4是从图3的IV－IV线箭头方向观察的局部剖视图。如图4所示，第一水平流路D11在第一绕组部段122a和第二绕组部段122b每一个上通过在周向上相互隔开间隔地配置的多个第一绝缘间隔件140来确保的。

第一绝缘间隔件140具有大致长方体状的形状。第一绝缘间隔件140由环氧树脂等绝缘性材料形成。第一绝缘间隔件140与第三间隔件133和第四间隔件134各自卡合。具体而言，在第一绝缘间隔件140形成有分别与第三间隔件133和第四间隔件134卡合的两个凹部。

第四间隔件134夹在第二圆筒绕组122与第三绝缘筒125之间，具有四棱柱状的形状。多个第四间隔件134在第二圆筒绕组122的周向上被等间隔地配置。第四间隔件134由环氧树脂等绝缘性材料形成。

第二垂直流路D22是通过在第二绕组部段122b的匝之间配置具有电绝缘性的未图示的间隔件来确保的。第二垂直流路D22的宽度为W2。第二垂直流路D22的宽度W2比第一垂直流路D21a的宽度W1a大。

图5是从图3的V－V线箭头方向观察的剖视图。如图5所示，静态感应设备100还包括多个第二绝缘间隔件150，多个所述第二绝缘间隔件150夹在第一绕组部段122a与第二绕组部段122b之间来确保第二水平流路D12。

第二绝缘间隔件150的厚度比第一绝缘间隔件140的厚度大。由此，第二水平流路D12的高度H2比多个第一水平流路D11各自的高度H1高。

从垂直方向观察时，多个第二绝缘间隔件150的每一个具有第二圆筒绕组122的周向长度随着从第二圆筒绕组122的内周侧向外周侧而变长的扇形的形状。由此，图5所示的第二水平流路D12的外周侧的端部的宽度L2比图4所示的第一水平流路D11的外周侧的端部的宽度L1小。在第二绝缘间隔件150形成有分别与第三间隔件133和第四间隔件134卡合的两个凹部。

在本实施方式的静态感应设备100中，具有比多个第一水平流路D11各自的高度H1高的高度H2的第二水平流路D12位于第一绕组部段122a与第二绕组部段122b的边界，且与第二垂直流路D22连续。由此，能将大量的制冷剂导入到第二垂直流路D22中。其结果是，能通过第二垂直流路D22，辅助宽度窄的第一垂直流路D21a来以充分的流量将制冷剂供给至第二绕组部段122b的第一水平流路D11，从而能提高制冷剂的冷却效率。

此外，通过以将第二圆筒绕组122的高电场部HV覆盖的方式配置绝缘阻挡件127，能提高第一圆筒绕组121与第二圆筒绕组122之间的绝缘耐受力。

在本实施方式的静态感应设备100中，从垂直方向观察时，多个第二绝缘间隔件150各自具有第二圆筒绕组122的周向长度随着从第二圆筒绕组122的内周侧向外周侧而变长的扇形的形状。由此，能使从垂直方向观察的第二水平流路D12的外周侧的端部的宽度L2比第一水平流路D11的外周侧的端部的宽度L1小，因此，与配置了第一绝缘间隔件140的情况相比，能将更大量的制冷剂导入到第二垂直流路D22中。进而，能高效地对第二绕组部段122b进行冷却。

图6是表示变形例的第二绝缘间隔件的局部剖视图。在图6中，以与图5相同的剖面视角来进行图示。

如图6所示，在变形例的静态感应设备中，从垂直方向观察时，多个第二绝缘间隔件150a各自具有棱形的形状。在第二绝缘间隔件150a形成有分别与第三间隔件133和第四间隔件134卡合的两个凹部。

从垂直方向观察时，第二水平流路D12具有在与第二垂直流路D22连接的连接部位的外周侧处的宽度L3最窄的狭窄部N。由此，能将更大量的制冷剂导入到第二垂直流路D22中。此外，在狭窄部N的外周侧，从垂直方向观察的第二水平流路D12的宽度变大，因此，能增大在第二水平流路D12中流动的制冷剂与第二圆筒绕组122的接触面积。其结果是，能高效地对第一绕组部段122a和第二绕组部段122b各自进行冷却。

对本公开的实施方式进行了说明，但应能想到本次公开的实施方式的所有点均是例示，而非限制性的。本公开的范围由权利要求书表示，其旨在包括与权利要求书同等的意思和范围内的所有改变。

Claims (3)

1.一种静态感应设备，其特征在于，包括：

铁芯；

第一圆筒绕组，所述第一圆筒绕组卷绕于所述铁芯；

第二圆筒绕组，所述第二圆筒绕组卷绕于所述铁芯，并位于所述第一圆筒绕组的外侧；

绝缘筒，所述绝缘筒配置于所述第一圆筒绕组与所述第二圆筒绕组之间；以及

绝缘阻挡件，所述绝缘阻挡件配置于所述绝缘筒的外周侧，

在所述绝缘筒与所述第二圆筒绕组之间形成有沿着垂直方向延伸以供制冷剂流动的第一垂直流路，

在所述第二圆筒绕组形成有多个水平流路，多个所述水平流路在垂直方向上相互隔开间隔地排列，与所述第一垂直流路连续且沿着水平方向延伸以供所述制冷剂流动，

所述第二圆筒绕组包括：

第一绕组部段，仅多个所述水平流路形成在所述第一绕组部段；以及

第二绕组部段，所述第二绕组部段在垂直方向上与所述第一绕组部段隔开间隔地排列，多个所述水平流路以及沿着垂直方向延伸以供所述制冷剂流动的第二垂直流路各自形成在所述第二绕组部段，

所述绝缘阻挡件将所述第二绕组部段的上表面和内周侧覆盖，

多个所述水平流路包括第一水平流路和比该第一水平流路的高度高的第二水平流路，

所述第二水平流路位于所述第一绕组部段与所述第二绕组部段的边界处，且与所述第二垂直流路连续。

2.如权利要求1所述的静态感应设备，其特征在于，

还包括多个绝缘间隔件，多个所述绝缘间隔件夹在所述第一绕组部段与所述第二绕组部段之间来确保所述第二水平流路，

从垂直方向观察时，多个所述绝缘间隔件各自具有所述第二圆筒绕组的周向长度随着从所述第二圆筒绕组的内周侧向外周侧而变长的扇形的形状。

3.如权利要求1所述的静态感应设备，其特征在于，

还包括多个绝缘间隔件，多个所述绝缘间隔件夹在所述第一绕组部段与所述第二绕组部段之间来确保所述第二水平流路，

从垂直方向观察时，多个所述绝缘间隔件分别呈菱形的形状，

从垂直方向观察时，所述第二水平流路具有在与所述第二垂直流路连接的连接部位的外周侧处的宽度最窄的狭窄部。

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