CN115440478A - 用于电力变压器绕组的组合导线以及电力变压器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电力变压器绕组的组合导线以及电力变压器，该组合导线包括：多个载流导线，其中，多个载流导线在组合导线延伸方向上延伸，其中，在载流导线上流通工作电流；至少一个屏蔽导线，其中，屏蔽导线在组合导线的延伸方向上延伸并且被设置在多个载流导线中的第一载流导线与第二载流导线之间，其中，在屏蔽导线上没有流通工作电流；以及外部电绝缘体，其中，外部电绝缘体包覆多个载流导线和屏蔽导线。

Description

用于电力变压器绕组的组合导线以及电力变压器

技术领域

本发明涉及一种用于电力变压器绕组的组合导线以及电力变压器。

背景技术

传统上，电力变压器绕组通常采用扁导线来卷绕构成，然而这样的绕组结构在高频的雷电冲击试验下，沿线圈的电位分布不够均匀，即在前端的数个线饼的饼间电压梯度过高，绝缘性能较差。

迄今为止，如果电力变压器的连续式绕组的抗冲击结构不理想，那么通常会通过增加导线的绝缘纸厚度，或者增加绕组饼间的距离等方法来提高饼间的许用电压值，而这毫无疑问会导致绕组的空间填充率降低，使得材料成本增加。亦或，可以采用其他复杂的绕组结构，例如纠结式绕组等结构来改善绕组的电位分布。但对于纠结式绕组来说，通常需要对于绕组导线进行剪断、焊接等工作，这样会增加绕组的制造工时、降低绕组的空间利用率、增加绕组的材料成本以及增加焊接带来的风险。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提出一种用于电力变压器绕组的组合导线以及电力变压器，用以解决现有技术中电力变压器绕组卷绕难度大成本高的问题。借助于本发明提供的组合导线，能够改善组合导线在冲击下的电压初始分布，提高绝缘性能，而且与同等耐冲击的特殊绕组、例如纠结绕组相比，能够降低绕组的制造工时，避免绕组焊接，提高质量，同时与同等耐冲击的特殊绕组、例如内屏蔽绕组相比，本发明的组合导线方便绕制，可有效降低制造时间，提高生产效率。

根据本发明的优选实施例，在一方面提供了一种用于电力变压器绕组的组合导线，其中，该组合导线包括：多个载流导线，其中，多个载流导线在组合导线延伸方向上延伸，其中，在载流导线上流通工作电流；至少一个屏蔽导线，其中，屏蔽导线在组合导线的延伸方向上延伸并且被设置在多个载流导线中的第一载流导线与第二载流导线之间，其中，在屏蔽导线上没有流通工作电流；以及外部电绝缘体，其中，外部电绝缘体包覆多个载流导线和屏蔽导线。

通过在组合导线内的载流导线之间插入屏蔽导线来组合成为一个导线整体，这有利于绕组增加绕组串联电容，可以改善沿线全各线饼的电位分布，从而改善绕组端部的饼间电位梯度过高的问题，提高变压器的绝缘性能。使用这种内屏蔽组合导线，即使采用传统的连续式卷绕，也能够实现良好的绕组性能。

根据本发明的示例性实施例，多个载流导线分别具有矩形的横截面，横截面具有长边和短边，其中，多个载流导线的多个横截面的多个短边在长边的延伸方向上重叠或者多个载流导线的多个横截面的多个长边在短边的延伸方向上重叠，并且屏蔽导线的横截面被设置在长边的延伸方向上重叠的多个短边中两个相邻的短边之间或者在短边的延伸方向上重叠的多个长边中两个相邻的长边之间。由此，能够根据需要选择以短边邻接的轴向排布(即平行于绕组的中轴线)的导线组合方式、或者以长边邻接的幅向排布(即沿绕组、也就是线饼进行卷绕的径向方向)的导线组合方式，通过在两个载流导线之间插入优选具有厚度较小的绝缘线，能够在保证性能的同时很大程度上降低绕组的幅向尺寸。

根据本发明的示例性实施例，每个载流导线包括载流导体和电绝缘体，其中，载流导线的电绝缘体在载流导线的横截面的周向上包覆载流导体。载流导线自身具备了绝缘性能，不易与相邻或相接的其他载流导线或者屏蔽导线发生干扰。

根据本发明的示例性实施例，每个屏蔽导线包括屏蔽导体和电绝缘体，其中，屏蔽导线的电绝缘体在屏蔽导线的横截面的周向上包覆屏蔽导体。屏蔽导线自身具备了绝缘性能，不易与相邻或相接的其他载流导线发生干扰。

根据本发明的示例性实施例，载流导线的电绝缘体、屏蔽导线的电绝缘体和外部电绝缘体均由绝缘纸制成。能够使用传统电工绝缘纸来作为绝缘层的材料，还可以使用已知的各种适合的绝缘材料。

根据本发明的示例性实施例，载流导线的电绝缘体和屏蔽导线的电绝缘体由绝缘漆制成，并且外部电绝缘体由绝缘纸制成。由这种绝缘材料制成的导线能够具有良好的绝缘性能且同时降低了制造电力变压器绕组的成本。

根据本发明的示例性实施例，屏蔽导线为至少两个，其中，至少两个屏蔽导线相互间隔开。这减小了单个屏蔽导线的厚度，由此能够降低由其产生的涡流损耗。而且，能够获得良好的增加纵向电容的效果且有效地减少设置在组合导线内的屏蔽材料，进而降低电力变压器绕组的制造成本并确保其质量。

根据本发明的示例性实施例，载流导体和屏蔽导体由铜制成。这降低了用于制造组合导线以及由该组合导线制成的电力变压器绕组的成本。

根据本发明的优选实施例，在另一方面本发明还提供了一种电力变压器，这种电力变压器包括根据以上所描述的组合导线。通过在电力变压器中使用根据本发明各个实施例的组合导线，简化了电力变压器的制造工艺并且降低了制造成本。

附图说明

下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：

图1示出了根据本发明的第一实施例的组合导线的示意图；

图2示出了根据本发明的第二实施例的组合导线的示意图；

图3示出了根据本发明的第三实施例的组合导线的示意图；

图4示出了根据本发明的第四实施例的组合导线的示意图；

图5示出了根据本发明的第五实施例的组合导线的示意图；

图6示出了根据本发明的第六实施例的组合导线的示意图。

其中，附图标记如下：

标号	含义
		100	组合导线
10、101、102、103	载流导线
		20、201、202	屏蔽导线
11	载流导体
		21	屏蔽导体
12、22、30	电绝缘体

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下实施例对本发明进一步详细说明。

图1示出了根据本发明的第一实施例的组合导线的示意图。在图1所示的该实施例中，组合导线100包括两个载流导线10、一个屏蔽导线20以及外绝缘体30。组合导线100的两个载流导线10在组合导线延伸方向上延伸，分别包括载流导体11和包覆该载流导体11的电绝缘体12，其中，在每个载流导线10上流通工作电流。组合导线100的屏蔽导线20在组合导线的延伸方向上延伸，分别包括屏蔽导体21和包覆该屏蔽导体21的电绝缘体22。该屏蔽导线20被设置在两个载流导线10中的第一载流导线101与第二载流导线102之间，其中，在屏蔽导线20上没有流通工作电流。外部电绝缘体30包覆组合导线100的两个载流导线10和一个屏蔽导线30，使得载流导线10和屏蔽导线20组合成一个整体的导线，即组合导线100。

在该实施例中，例如，载流导体11和屏蔽导体21均由铜材料制成。在优选的实施例中，载流导线10和屏蔽导线20都由漆包线制成。在另一个优选的实施例中，载流导线10的电绝缘体12、屏蔽导线20的电绝缘体22和外部电绝缘体30均由绝缘纸制成。在又一个优选的实施例中，载流导线10的电绝缘体12和屏蔽导线20的电绝缘体22由绝缘漆制成，并且外部电绝缘体30由绝缘纸制成。

在图1的实施例中还示出了，每个载流导线10具有矩形的或者扁形的横截面，该横截面包括长边和短边。由此，根据图1所示，两个载流导线10的两个横截面的短边在长边的延伸方向上重叠，从而组合导线100的单个屏蔽导线20被设置在第一载流导线101的横截面的短边与第二载流导线102的横截面的短边之间，这使得屏蔽导线20的横截面被设置于在两个载流导线10的横截面的长边的延伸方向上重叠的短边中两个相邻或相互靠近的短边之间。在该实施例中，屏蔽导线20例如被设计为具有矩形或者扁形的横截面，进而屏蔽导线20的横截面的两个长边分别与第一载流导线101的横截面的短边和第二载流导线102的横截面的短边相邻或相接。

图2示出了根据本发明的第二实施例的组合导线的示意图。相比于图1所示出的根据本发明的第一实施例的组合导线，由图2示出的根据本发明的第二实施例的组合导线同样包括两个载流导线10、一个屏蔽导线20和外部电绝缘体30，其中，由外部电绝缘体30包覆所有的载流导线10和屏蔽导线20。与图1的实施例不同在于，图2的实施例的组合导线的两个载流导线10和一个屏蔽导线20采用了另一种布置方式，其中，第一载流导线101的横截面的长边和第二载流导线102的横截面的长边在短边的延伸方向上重叠，这使得屏蔽导线20的横截面被设置在两个载流导线10的横截面的短边的延伸方向上重叠的多个长边中两个相邻或相互靠近的长边之间。

图3示出了根据本发明的第三实施例的组合导线的示意图。在图3示出的实施例中，组合导线100包括三个载流导线10、两个屏蔽导线20和外部电绝缘体30，其中，由外部电绝缘体30包覆所有的载流导线10和屏蔽导线20。三个载流导线10包括第一载流导线101、第二载流导线102和第三载流导线103，两个屏蔽导线20包括第一屏蔽导线201和第二屏蔽导线202。图3的实施例采用了类似于由图1的实施例所示出的组合导线的构造，其中，三个载流导线10的横截面的短边在长边的延伸方向上重叠，从而屏蔽导线20中的第一屏蔽导线201被设置在第一载流导线101的横截面的短边与第二载流导线102的横截面的短边之间，第二屏蔽导线202被设置在第二载流导线102的横截面的另一短边与第三载流导线103的横截面的短边之间，这使得第一屏蔽导线201和第二屏蔽导线202的横截面被分别设置于在三个载流导线10的横截面的长边的延伸方向上重叠的多个短边中两个相邻或相互靠近的短边之间。

图4示出了根据本发明的第四实施例的组合导线的示意图。在该实施例中，组合导线100同样包括三个载流导线10、两个屏蔽导线20和外部电绝缘体30，其中，由外部电绝缘体30包覆所有的载流导线10和屏蔽导线20。三个载流导线10包括第一载流导线101、第二载流导线102和第三载流导线103，两个屏蔽导线20包括第一屏蔽导线201和第二屏蔽导线202。图4的实施例采用了类似于由图2的实施例所示出的组合导线的构造，其中，第一载流导线101的横截面的长边、第二载流导线102的横截面的长边和第三载流导线103的横截面的长边在短边的延伸方向上重叠，这使得第一屏蔽导线201和第二屏蔽导线202的横截面被分别设置于在三个载流导线10的横截面的短边的延伸方向上重叠的多个长边中两个相邻或相互靠近的长边之间。

图5示出了根据本发明的第五实施例的组合导线的示意图。在该实施例中，采用了类似于图3的组合导线的构造。然而，图5所示的实施例与图3所示的实施例不同在于，在组合导线100的第一载流导线101与第二载流导线102之间以及在第二载流导线102与第三载流导线103之间都设置有两个屏蔽导线，即第一屏蔽导线201和第二屏蔽导线202，其中，第一屏蔽导线201与第二屏蔽导线202间隔开来。在未示出的优选实施例中，在组合导线100的第一载流导线101与第二载流导线102之间以及在第二载流导线102与第三载流导线103之间设置有多于两个的屏蔽导线。

图6示出了根据本发明的第六实施例的组合导线的示意图。在该实施例中，采用了类似于图4的组合导线的构造。然而，图6所示的实施例与图4所示的实施例不同在于，在组合导线100的第一载流导线101与第二载流导线102之间以及在第二载流导线102与第三载流导线103之间都设置有两个屏蔽导线，即第一屏蔽导线201和第二屏蔽导线202，其中，第一屏蔽导线201与第二屏蔽导线202间隔开来。在未示出的优选实施例中，在组合导线100的第一载流导线101与第二载流导线102之间以及在第二载流导线102与第三载流导线103之间设置有多于两个的屏蔽导线。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.用于电力变压器绕组的组合导线，其特征在于，所述组合导线包括：

多个载流导线(10)，其中，所述多个载流导线(10)在所述组合导线(100)延伸方向上延伸，其中，在所述载流导线(10)上流通工作电流；

至少一个屏蔽导线(20)，其中，所述屏蔽导线(20)在所述组合导线(100)的延伸方向上延伸并且被设置在所述多个载流导线(10)中的第一载流导线(101)与第二载流导线(102)之间，其中，在所述屏蔽导线(20)上没有流通工作电流；以及

外部电绝缘体(30)，其中，所述外部电绝缘体(30)包覆所述多个载流导线(10)和所述屏蔽导线(20)。

2.根据权利要求1所述的组合导线，其特征在于，所述多个载流导线(10)分别具有矩形的横截面，所述横截面具有长边和短边，

其中，所述多个载流导线(10)的多个横截面的多个短边在所述长边的延伸方向上重叠，或者所述多个载流导线(10)的多个横截面的多个长边在所述短边的延伸方向上重叠，并且

所述屏蔽导线(20)的横截面被设置在所述长边的延伸方向上重叠的所述多个短边中两个相邻的短边之间或者在所述短边的延伸方向上重叠的所述多个长边中两个相邻的长边之间。

3.根据权利要求2所述的组合导线，其特征在于，每个所述载流导线(10)包括载流导体(11)和电绝缘体(12)，其中，所述载流导线的电绝缘体(12)在所述载流导线的横截面的周向上包覆所述载流导体(11)。

4.根据权利要求3所述的组合导线，其特征在于，每个所述屏蔽导线(20)包括屏蔽导体(21)和电绝缘体(22)，其中，所述屏蔽导线的电绝缘体(22)在所述屏蔽导线的横截面的周向上包覆所述屏蔽导体(21)。

5.根据权利要求4所述的组合导线，其特征在于，所述载流导线的电绝缘体(12)、所述屏蔽导线的电绝缘体(22)和所述外部电绝缘体(30)均由绝缘纸制成。

6.根据权利要求4所述的组合导线，其特征在于，所述载流导线的电绝缘体(12)和所述屏蔽导线的电绝缘体(22)由绝缘漆制成，并且所述外部电绝缘体(30)由绝缘纸制成。

7.根据权利要求1所述的组合导线，其特征在于，在所述第一载流导线(101)与所述第二载流导线(102)之间的所述屏蔽导线(20)为至少两个，其中，至少两个所述屏蔽导线相互间隔开。

8.根据权利要求4所述的组合导线，其特征在于，所述载流导体(11)和所述屏蔽导体(21)由铜制成。

9.电力变压器，其特征在于，所述电力变压器包括根据权利要求1-8中任一项所述的组合导线(100)。

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