CN115579236A - 一种高压绕组的制备方法及高压绕组 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种高压绕组制备方法，步骤①：导线在绕线体外绕制形成高压线圈，得到待注射体；步骤②：将待注射体放入注射模具中，注射模具包括模具本体和设置于模具本体内腔的注射工装，使得高压线圈的外周面抵接注射工装的内壁；步骤③：在待注射体外周注射形成第一高温硫化硅橡胶层，使得第一高温硫化硅橡胶层包覆绕线体的两端，并填充高压线圈和绕线体之间的间隙，得到高压绕组预制件；步骤④：移除注射工装，将高压绕组预制件放入模具本体；步骤⑤：在高压绕组预制件外注射形成第二高温硫化硅橡胶层，使得第二高温硫化硅橡胶层包覆高压线圈的外周，得到高压绕组。本申请能够有效提高高压绕组制备的质量稳定性。本申请还提供一种高压绕组。

Description

一种高压绕组的制备方法及高压绕组

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备方法及高压绕组。

背景技术

目前变压器可分为：油浸式变压器、干式变压器、气体变压器。干式变压器具有无油、防火、寿命长、节能低噪、维护简单、安全可靠等优点。现有干式变压器的高压绕组在制备过程中，已发生高压线圈等结构被损坏的现象，因此需要提出一种新的高压绕组制备方法。

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备方法及高压绕组，能够有效提高高压绕组制备的质量稳定性。

为实现上述目的，本申请所采用的技术方案是：一种高压绕组的制备方法，包括如下步骤：步骤①：导线在绕线体外绕制形成高压线圈，得到待注射体；步骤②：将待注射体放入注射模具中，注射模具包括模具本体和设置于模具本体内腔的注射工装，使得高压线圈的外周面抵接注射工装的内壁；步骤③：在待注射体外周注射形成第一高温硫化硅橡胶层，使得第一高温硫化硅橡胶层包覆绕线体的两端，并填充高压线圈和绕线体之间的间隙，得到高压绕组预制件；步骤④：移除注射工装，将高压绕组预制件放入模具本体；步骤⑤：在高压绕组预制件外注射形成第二高温硫化硅橡胶层，得到高压绕组。

此方法能够制备本申请的高压绕组，采用两次注射高温硫化硅橡胶形成高压绝缘层，能够避免在一次注射过程中，由于注射压力过大而使高压线圈发生位置偏移或者损坏，整体提高了高压绕组的机械性能，能有效提高高压绝缘层注射成型的质量稳定性。

其中，绕线体包括支撑筒和位于支撑筒外周面上的绕线部，在步骤①中，将导线周向绕制在绕线部上形成高压线圈，使绕线部支撑高压线圈的绕线力。

其中，在步骤①中，导线绕制过程中形成分接头，将分接头置于工装连接件的保护腔且与工装连接件连接固定，避免分接头在注射过程中也被硅橡胶包覆而无法用于接线。

其中，在步骤②中，将工装连接件固定在模具本体上，注射工装避开工装连接件。

其中，在步骤③中，第一高温硫化硅橡胶层还包覆高压线圈设置分接头的侧面，且不包覆高压线圈的剩余外周面，进而注射工装避开分接头的位置以便于第一高温硫化硅橡胶层包覆高压线圈设置分接头的侧面而不包覆高压线圈的剩余外周面。

其中，在步骤⑤中，第二高温硫化硅橡胶层包覆高压线圈的剩余外周面，第一高温硫化硅橡胶层和第二高温硫化硅橡胶层结合形成高压绝缘层。

其中，在步骤⑤中，移除工装连接件，得到分接头暴露于高压绝缘层外的高压绕组。

其中，第一高温硫化硅橡胶层和第二高温硫化硅橡胶层均通过整体真空注射成型，整体真空注射成型的高温硫化硅橡胶能够耐电腐蚀、电老化，提高高压绕组的绝缘性能。

其中，在步骤①中，采用高温硫化硅橡胶一体注射成型得到绕线体，如此绕线体和高压绝缘层采用相同的材质，能够避免不同材质的绕线体和高压绝缘层之间的电场分布不均匀。

为实现上述目的，本申请所采用的另一技术方案是：一种高压绕组，采用上述高压绕组制备方法制成。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请的高压绕组采用两次注射高温硫化硅橡胶形成高压绝缘层，能够避免在一次注射过程中，注射压力过大而使高压线圈发生位置偏移或者损坏，整体提高了高压绕组的机械性能，且能有效提高高压绝缘层注射成型的质量稳定性。同时高温硫化硅橡胶能够耐电腐蚀、电老化，提高了高压绕组的绝缘性能。

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绕线体1310的立体示意图；

图6是本申请一实施方式的支撑筒1311的剖面图；

图7是本申请一实施方式的高压线圈1320绕制在绕线体1310上的立体示意图；

图8是本申请一实施方式的高压绕组预制件的立体示意图；

图9是本申请一实施方式的高压绕组130的立体示意图；

图10是本申请一实施方式的工装连接件101的立体示意图；

图11是本申请一实施方式的高压绕组130的局部截面图；

图12是本申请另一实施方式的绕线体2310的立体示意图；

图13是图12中H处的放大图。

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为三相干式变压器10，三相分别为A相、B相和C相，根据铁芯110的结构不同，三相干式变压器10可以为呈直线型或三角形的对称结构。此外，该干式变压器也可以为隔离变压器、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，干式变压器10为直线型对称结构，干式变压器10包括铁芯110、低压绕组120和高压绕组130。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。低压绕组120设置为三个，分别套设在三个柱状铁芯体111的外周。高压绕组130设置为三个，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，从而形成三相干式变压器10。且每相的柱状铁芯体111、低压绕组120、高压绕组130同轴设置，即三者的轴向为同一方向。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。

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可以为槽钢件，也可以为空心管件，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上端的两侧且位于高压绕组130的上方；另外两个铁芯夹件140对称位于铁芯110下端的两侧且位于高压绕组130的下方。

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。

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。

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，铁芯夹件140靠近铁芯110的侧面上设有通孔(图未示)，该连接孔与铁芯夹件140上的通孔对应匹配后紧固连接。

如图5-图10所示，高压绕组130包括绕线体1310、高压线圈1320和高压绝缘层1330，导线绕制在绕线体1310上形成高压线圈1320。具体地，绕线体1310包括支撑筒1311和绕线部1312，其中支撑筒1311为空心柱体，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；绕线部1312位于支撑筒1311的外周面上，导线绕制在绕线部1312中形成高压线圈1320，且高压线圈1320包括若干段线圈，若干段线圈沿支撑筒1311的轴向间隔布置。

绕线部1312包括若干绕线板1313，若干绕线板1313周向均布在支撑筒1311的外周面上，每个绕线板1313沿支撑筒1311轴向设置，绕线板1313沿支撑筒1311的轴向长度小于支撑筒1311沿其轴向的长度。其中，绕线板1313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1313的数量设置为十二个。

绕线板1313为矩形板件，绕线板1313较长的侧边沿支撑筒1311的轴向设置，绕线板1313上还设有若干绕线槽1314，若干绕线槽1314沿支撑筒1311的径向设置且沿支撑筒1311的轴向间隔分布，使绕线板1313呈梳齿状，也即绕线板1313上形成有若干梳齿。将绕线板1313上的梳齿沿支撑筒1311轴向的高度定义为齿高，绕线板1313两端的梳齿的齿高及绕线板1313中部的梳齿的齿高均大于其他部分的梳齿的齿高，这是由于高压线圈1320的端部场强不均，将绕线板1313两端的齿高设置大一点可均匀电场，而绕线板1313中部需要引出分接线的分接头，将绕线板1313中部的齿高设置大一点，则对应的相邻两个绕线槽1314之间的距离更大，可以为从绕线板1313中部引出的分接头留出放置空间。

绕线板1313上的相邻两个梳齿间至少设置一段线圈，使得每个绕线槽1314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。

若干绕线板1313周向均布在支撑筒1311的外周面上时，所有绕线板1313的两端平齐设置，并且所有绕线板1313上的绕线槽1314在支撑筒1311的周向上一一对应匹配，每段线圈由导线沿支撑筒1311周向绕制在所有绕线板1313上对应的一圈绕线槽1314中，受力均衡，机械强度好。

在其他实施方式中，绕线板也可以是环绕支撑筒周向设置的环形盘件。若干绕线板沿支撑筒的轴向间隔设置，导线绕制在相邻的两个绕线板形成的凹槽中。

支撑筒1311为玻璃纤维浸渍环氧树脂缠绕固化成型或者拉挤成型的空心管，也可以是玻璃纤维或者芳纶纤维浸渍环氧树脂拉挤缠绕成型的空心管，还可以是芳纶纤维浸渍环氧树脂缠绕固化成型或者拉挤成型的空心管，或者采用其他复合材料制成，在此不作限制。

绕线体1310可以由支撑筒1311与绕线板1313分体成型后粘接固定，也可以整体一次浇注成型空心管件后通过车削形成支撑筒和梳齿状的绕线板。

在一应用场景中，结合图5和图6所示，绕线体1310还包括两个翻边1315，具体地，翻边1315位于支撑筒1311的两个端部，且沿支撑筒1311的径向向外延伸形成环状盘面，两端的翻边1315相对设置，当绕线板1313置于绕线体1310的外周面时，绕线板1313两个端部的外端面抵接两个翻边1315相互朝向的盘面，防止在注射高压绝缘层1330的过程中由于较大的注射压力将绕线板1313损坏。

在其他实施例中，绕线体也可以仅包括绕线部，不设置刚性绝缘内衬筒即不设置支撑筒，绕线部在高压绕组的内侧呈周向设置，导线绕制在绕线部的外侧形成高压线圈，高压绝缘层包裹高压线圈和绕线部。高压绕组省去了刚性绝缘内衬筒的结构，使得导热效果更好，消除了高压绝缘层与刚性绝缘内衬筒之间的界面，从而抑制了刚性绝缘内衬筒表面放电，且节约了材料，降低了成本。

绕线体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，使绕线体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体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运行过程中因高压线圈1320产生过高的热量而使绕线体1310发生变形。

结合图5、图7和图9，导线周向绕制在绕线体1310的外周面上形成高压线圈1320。具体地，导线从绕线体1310的一端向绕线体的另一端绕制，通过在绕线体1310一端的绕线槽1314向绕线体1310另一端的绕线槽1314中绕制，使高压线圈1320在支撑筒1311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，导线在绕线体1310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。

导线绕制时，在所有绕线板1313上对应的一圈绕线槽1314中进行绕制，使得导线绕制形成的每段线圈均与支撑筒1311的轴向垂直，绕制方便且导线布置整齐，绕线板1313及支撑筒1311受力均匀，机械强度好。

结合图11所示，为包覆有高压绝缘层1330的高压绕组130沿其轴向剖切的局部截面图，导线采用前述绕制方法，绕制在梳齿状的绕线板1313中，形成饼式高压线圈1320，在沿高压绕组130的轴向上，饼式高压线圈1320与绕线板1313的梳齿间隔设置，即相邻两个梳齿之间设有一饼线圈。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。

在支撑筒1311的轴向上，结合图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，导线绕制在绕线体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，则高压线圈1320在其各径向截面上的宽度均一致，即高压线圈1320的外侧面与支撑筒1311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，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。

如图7-图10所示，高压绝缘层1330包裹高压线圈1320和绕线体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，且高压绝缘层1330包括第一高温硫化硅橡胶层1331和第二高温硫化硅橡胶层1332。具体地，先将导线绕制在绕线体1310上形成高压线圈1320，将绕线体1310和高压线圈1320作为待注射体，将待注射体放入注射机的注射模具中，通过添加硅橡胶原料，在待注射体的外周注射形成第一高温硫化硅橡胶层1331，使得第一高温硫化硅橡胶层1331包覆绕线体1310的两端，并填充高压线圈1320和绕线体1310之间的间隙，得到高压绕组预制件。其中，第一高温硫化硅橡胶层1331还包覆高压线圈1320设置分接头的侧面，且不包覆高压线圈1320的剩余外周面，也即在高压绕组预制件上分接开关位置处已经完全包覆高温硫化硅橡胶，除分接开关位置以外的高压线圈1320的剩余外周面暴露于第一高温硫化硅橡胶层1331之外。

待第一高温硫化硅橡胶层1331成型后，在高压绕组预制件外注射形成第二高温硫化硅橡胶层1332，使得第二高温硫化硅橡胶层1332包覆高压线圈1320的剩余外周面，第一高温硫化硅橡胶层1331和第二高温硫化硅橡胶层1332结合形成高压绝缘层1330，从而得到高压绕组130。高压绝缘层1330采用两次注射高温硫化硅橡胶，其中，注射形成第一高温硫化硅橡胶层1331时，设置绕制有高压线圈1320的绕线体1310抵接注射模具，即通过注射模具抵接高压线圈1320的外周面，避免高压线圈1320在注射过程中由于注射压力过大发生位置偏移或者损坏，以及绕线体1310的梳齿发生损坏，整体提高了高压绕组130的机械性能，并能有效提高高压绝缘层1330注射成型的质量稳定性。同时高温硫化硅橡胶能够耐电腐蚀、电老化，提高了高压绕组130的绝缘性能。

在绕线体1310的径向上，将高压绝缘层1330的外表面与其相对应的高压线圈1320的外表面之间的距离定义为高压绝缘层1330的厚度，在高压绕组130的任意位置上，高压绝缘层1330的厚度相等，使得高压绕组130的横截面形状与支撑筒1311的横截面形状类似，即高压绕组130整体呈空心柱体，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，从而使高压绕组130的重心与绕线体1310的重心大致一致。

通过整体真空注射工艺，使高温硫化硅橡胶包覆高压线圈1320和绕线体1310后，高温硫化硅橡胶填充高压线圈1320和绕线体1310之间的缝隙并包裹绕线体1310的两端，且高温硫化硅橡胶不包覆绕线体1310的内壁，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。其中，整体真空注射工艺是指硅橡胶原料在真空状态下一次注射形成高温硫化硅橡胶。

在整体注射高温硫化硅橡胶之前，通过设置工装连接件101，连接六个分接头，避免六个分接头在注射过程中也被硅橡胶包覆而无法用于接线。如图10所示，工装连接件101为铝合金板件，工装连接件101的板面上设有保护腔，该保护腔为六个相同的台阶孔1011，且台阶孔1011的内壁还设有螺纹。六个台阶孔1011平行设置成两列，每列设置三个台阶孔1011使第一分接开关与第二分接开关也平行设置。同时，在整体注射之前，六个分接头分别连接至六个台阶孔1011之后，六个台阶孔1011内均连接螺栓，如此，螺栓可直接填充台阶孔1011剩余空间，防止硅橡胶填充六个台阶孔1011，从而避免六个分接头被硅橡胶包覆后无法用于接线。

在一应用场景中，结合图12-图13所示，绕线体2310也可以采用高温硫化硅橡胶一体注射成型。具体地，绕线体2310的外周面上设有若干环形绕线槽2312，若干绕线槽2312沿绕线体2310的轴向间隔设置，导线绕制在绕线槽2312中形成高压线圈2320，相邻两个绕线槽2312之间形成绕线齿2311，使得导线在绕线体2310外周面的绕制更加牢靠，能够均衡支撑导线。绕线体2310通过整体真空注射一次成型，同时形成若干环形绕线槽2312，使高压绕组整体制备时间缩短，生产效率高。

由于绕线体2310和高压绝缘层均采用高温硫化硅橡胶整体真空注射成型，即利用高温硫化硅橡胶作为高压绕组的主绝缘材料，相比绕线体采用其他材料或工艺制成，高压绕组整体工艺成型时间能够大幅度缩短，生产效率高；并且绕线体2310和高压绝缘层采用相同的材质，能够避免不同材质的绕线体和高压绝缘层之间的电场分布不均匀。

在另一实施方式中，结合图1-图11，提供一种高压绕组130的制备方法，包括如下步骤：

步骤①：导线在绕线体1310外绕制形成高压线圈1320，得到待注射体。

首先，绕线体1310包括支撑筒1311和位于支撑筒1311外周面上的绕线部1312，支撑筒1311和绕线板1313的具体结构、材质、成型方法以及支撑筒1311和绕线板1313之间的连接方式均如前所述，不再赘述。

其次，将绕线体1310套设在绕线设备上，通过将导线周向绕制在绕线体1310上，形成高压线圈1320，使高压线圈1320沿支撑筒1311的轴向间隔布置，从而形成饼式高压线圈1320。导线绕制方式及高压线圈1320的结构与前述一致，不再赘述。则绕制有高压线圈1320的绕线体1310即为待注射体。

导线在绕制过程中，分别引出分接头2、分接头3、分接头4、分接头5、分接头6和分接头7，从而形成分接开关。在其他实施方式中，分接开关也可以仅包括四个分接头，在此不作限制。

在一应用场景中，也可以采用高温硫化硅橡胶制备三个前述的绕线体2310，通过设计一种绕线体注射模具，并放入注射机中，添加硅橡胶原料，经过加热加压，整体真空注射成型绕线体2310。绕线体2310的结构如前所述，不再赘述。

进一步地，通过如图10所示的工装连接件101，将分接头置于工装连接件101的保护腔且与工装连接件101连接固定，在本申请中，该保护腔为台阶孔1011，可以通过焊接方式连接，也可以通过其他方式固定连接，在此不作限制。

步骤②：将待注射体放入注射模具中，注射模具包括模具本体和设置于模具本体内腔的注射工装，使得高压线圈1320的外周面抵接注射工装的内壁。

在本步骤之前，在工装连接件101的六个台阶孔1011内均连接螺栓，如此，螺栓可直接填充台阶孔1011剩余空间，防止硅橡胶填充六个台阶孔1011，从而可以避免六个分接头被硅橡胶包覆后无法用于接线。

在待注射体的外周涂覆偶联剂后，将待注射体放入注射机的注射模具中。其中，注射模具包括模具本体和注射工装，注射工装设置于模具本体的内腔。其中，模具本体为内腔与高压绕组130的外形尺寸一致的空心柱体，模具本体置于注射机中。注射工装整体为具有一定厚度的空心柱体，且注射工装的外形尺寸与模具本体的内腔尺寸一致，使注射工装的外壁能够贴合模具本体的内壁设置。注射工装的内腔尺寸与高压线圈1320的外形尺寸一致，使高压线圈1320能够贴合注射工装的内壁设置，即高压线圈1320的外周面抵接注射工装的内壁，保护高压线圈1320在注射过程中不被损坏。工装连接件101固定在模具本体上，确保分接头的位置固定。注射工装包括相互对合匹配使用的上工装和下工装，模具本体包括相互对合匹配使用的上模具和下模具，上工装设置于上模具内，下工装设置于下模具内，注射工装对合后安装在模具本体且避开工装连接件101的位置，即注射工装避开分接头的位置以便于第一高温硫化硅橡胶层1331包覆高压线圈1320设置分接头的侧面而不包覆高压线圈1320的剩余外周面，注射工装与模具本体通过紧固件固定连接形成注射模具，便于注射工装的拆卸和安装，以及使注射模具适用于多种规格的高压绕组制备，只要更换不同尺寸的注射工装即可。

其中，模具本体和注射工装均采用模具钢制成，机械强度高，能够抵抗高温硫化硅橡胶注射过程中的压力，可重复使用。

步骤③：在待注射体外周注射形成第一高温硫化硅橡胶层1331，使得第一高温硫化硅橡胶层1331包覆绕线体1310的两端，并填充高压线圈1320和绕线体1310之间的间隙，得到高压绕组预制件。

添加硅橡胶原料，在待注射体的外周第一次整体真空注射形成第一高温硫化硅橡胶层1331，使得第一高温硫化硅橡胶层1331包覆绕线体1310的两端，并填充高压线圈1320和绕线体1310之间的间隙，得到高压绕组预制件。其中，第一高温硫化硅橡胶层1331还包覆高压线圈1320设置分接头的侧面，且不包覆高压线圈1320的剩余外周面，也即在高压绕组预制件上分接开关位置处已经完全包覆高温硫化硅橡胶，除分接开关位置以外的高压线圈1320的剩余外周面暴露于第一高温硫化硅橡胶层1331之外。

在待注射体的外周第一次注射形成第一高温硫化硅橡胶层1331时，注射工装固定在模具本体的内壁，将待注射体放入注射工装的空腔内，此时待注射体的外壁完全抵接注射工装的内壁，即高压线圈1320的外周面完全抵接注射工装的内壁，使得在第一次注射过程中，注射工装能够对高压线圈1320起到支撑保护的作用，避免因注射压力过大而使高压线圈1320发生位置偏移或者损坏，以及绕线体1310的梳齿发生损坏。

进而，当完成第一次注射时，待注射体外整体包覆第一高温硫化硅橡胶层1331，第一高温硫化硅橡胶层1331包覆绕线体1310的两端，并填充高压线圈1320和绕线体1310之间的间隙。而由于高压线圈1320的外周面抵接注射工装的内壁，以及工装连接件101的设置，第一高温硫化硅橡胶层1331还包覆高压线圈1320设置分接头的侧面，但不包覆高压线圈1320的剩余外周面，避免了在注射过程中高温硫化硅橡胶直接包覆整个高压线圈1320和绕线体1310时，由于注射压力过大使高压线圈1320发生位置偏移或者损坏，以及绕线体1310的梳齿发生损坏。

步骤④：移除注射工装，将高压绕组预制件放入模具本体。

完成第一次注射后，取出高压绕组预制件，并移除模具本体内的注射工装，注射模具仅保留模具本体，然后将高压绕组预制件放入模具本体的内腔中。

步骤⑤：在高压绕组预制件外注射形成第二高温硫化硅橡胶层1332，使得第二高温硫化硅橡胶层1332包覆高压线圈1320的外周，得到高压绕组130。

添加硅橡胶原料，在高压绕组预制件外进行第二次整体真空注射形成第二高温硫化硅橡胶层1332，使得第二高温硫化硅橡胶层1332包覆高压线圈1320的外周，即第二高温硫化硅橡胶层1332包覆高压线圈1320除设置分接头的侧面以外的剩余外周面，第一高温硫化硅橡胶层1331和第二高温硫化硅橡胶层1332结合形成高压绝缘层1330，从而得到高压绕组130。且在绕线体1310的径向上，在高压绕组130任意位置的高压绝缘层1330的厚度相等，使得高压绕组130的横截面形状与支撑筒1311的横截面形状类似，即高压绕组130整体呈空心柱体，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，从而使高压绕组130的重心与绕线体1310的重心大致一致。

采用两次注射高温硫化硅橡胶形成高压绝缘层1330，能够避免在一次注射过程中，注射压力过大而使高压线圈1320发生位置偏移或者损坏，整体提高了高压绕组130的机械性能，且能有效提高高压绝缘层1330注射成型的质量稳定性。同时高温硫化硅橡胶能够耐电腐蚀、电老化，提高了高压绕组130的绝缘性能。

进一步地，当通过真空注射形成高压绝缘层1330后，工装连接件101的侧面被包覆少量硅橡胶，由于包覆在工装连接件101上的硅橡胶比较少量，可直接通过工具拆除工装连接件101，露出分接头，最终形成如图9所示的分接头暴露于高压绝缘层1330外的高压绕组130。

高温硫化硅橡胶通过整体真空注射包覆高压线圈1320和绕线体1310后，高温硫化硅橡胶填充高压线圈1320和绕线体1310之间的缝隙以及绕线体1310的两端，且高温硫化硅橡胶不包覆支撑筒1311的内壁，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。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请的高压绕组130中，高压绝缘层1330采用两次注射高温硫化硅橡胶制成，相比一次注射高温硫化硅橡胶，能够避免在一次注射过程中，注射压力过大而使高压线圈1320发生位置偏移或者损坏，以及绕线体1310的梳齿发生损坏，有效提高了高压绝缘层1330注射成型的质量稳定性。

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备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤①：导线在绕线体外绕制形成高压线圈，得到待注射体；

步骤②：将所述待注射体放入注射模具中，所述注射模具包括模具本体和设置于所述模具本体内腔的注射工装，使得所述高压线圈的外周面抵接所述注射工装的内壁；

步骤③：在所述待注射体外周注射形成第一高温硫化硅橡胶层，使得所述第一高温硫化硅橡胶层包覆所述绕线体的两端，并填充所述高压线圈和所述绕线体之间的间隙，得到高压绕组预制件；

步骤④：移除所述注射工装，将所述高压绕组预制件放入所述模具本体；步骤⑤：在所述高压绕组预制件外注射形成第二高温硫化硅橡胶层，使得所述第二高温硫化硅橡胶层包覆所述高压线圈的外周，得到所述高压绕组。

2.如权利要求1所述高压绕组的制备方法，其特征在于，所述绕线体包括支撑筒和位于所述支撑筒外周面上的绕线部，在所述步骤①中，将所述导线周向绕制在所述绕线部上形成所述高压线圈。

3.如权利要求1所述高压绕组的制备方法，其特征在于，在所述步骤①中，所述导线绕制过程中形成分接头，将所述分接头置于工装连接件的保护腔且与所述工装连接件连接固定。

4.如权利要求3所述高压绕组的制备方法，其特征在于，在所述步骤②中，将所述工装连接件固定在所述模具本体上，所述注射工装避开所述工装连接件。

5.如权利要求3所述高压绕组的制备方法，其特征在于，在所述步骤③中，所述第一高温硫化硅橡胶层还包覆所述高压线圈设置所述分接头的侧面，且不包覆所述高压线圈的剩余外周面。

6.如权利要求5所述高压绕组的制备方法，其特征在于，在所述步骤⑤中，所述第二高温硫化硅橡胶层包覆所述高压线圈的所述剩余外周面，所述第一高温硫化硅橡胶层和所述第二高温硫化硅橡胶层结合形成高压绝缘层。

7.如权利要求6所述高压绕组的制备方法，其特征在于，在所述步骤⑤中，移除所述工装连接件，得到所述分接头暴露于所述高压绝缘层外的所述高压绕组。

8.如权利要求1所述高压绕组的制备方法，其特征在于，所述第一高温硫化硅橡胶层和所述第二高温硫化硅橡胶层均通过整体真空注射成型。

9.如权利要求1所述高压绕组的制备方法，其特征在于，在所述步骤①中，采用高温硫化硅橡胶一体注射成型得到所述绕线体。

10.一种高压绕组，其特征在于，所述高压绕组采用如权利要求1-9任一项所述高压绕组的制备方法制成。

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