CN115620992A - 具有插塞套管的绕组装置 - Google Patents

Abstract

一种用于变压器或扼流圈的绕组装置(1)，所述绕组装置(1)具有由绕组导体构成的绕组、包围所述绕组的固体绝缘结构以及嵌埋入所述固体绝缘结构中的连接单元，所述绕组装置在较高的运行电压中也能够提供所要求的耐压强度，为了实现这种绕组装置建议，连接单元是插塞套管(5)并且设计用于连接电缆插头。

Description

具有插塞套管的绕组装置

本申请是申请日为2017年02月09日、国家申请号为201780015700.X、发明名称为“具有插塞套管的绕组装置”的原申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于变压器或扼流圈的绕组装置，所述绕组装置具有由绕组导体构成的绕组、包围所述绕组的固体绝缘结构以及嵌埋入所述固体绝缘结构中的连接单元。

此外，本发明涉及一种用于制造用于变压器或扼流圈的绕组装置的方法，在所述方法中，由绕组导体构成的绕组嵌埋入固体绝缘结构中。

背景技术

这种也被称为干式绕组的绕组装置从不断的实践中已知。因此市面常见的变压器具有由绕组组成的绕组装置，所述绕组嵌埋入作为基体的固体绝缘结构中。已知的绕组装置设计为空心圆柱状，因此所述绕组装置在它的绕组内部能够容纳低压绕组和由片材构成的铁芯。因此如果在这种已知的绕组装置中施加不超过36kV的电压，则在铁芯中传播的磁场在低压绕组中感应产生电压。为了连接高压，绕组装置通常装备有支座，高压电缆的电缆接头能够与所述支座螺栓连接。

此外已知如下绕组装置，其具有作为连接单元的插塞套管，其中，连接单元安装在接线板中。然而这种绕组装置具有的缺点是，连接单元的设计和实施限制了运行电压。也就是说已知的绕组装置不具有在超过40kV的运行电压中应用的必要耐压强度。

发明内容

因此本发明所要解决的技术问题在于，提供一种本文开头所述类型的绕组装置，所述绕组装置在更高的运行电压中也能够提供所要求的耐压强度。

所述技术问题通过本发明由此解决，即连接单元是插塞套管并且设计用于连接电缆插头。

在本发明的范围中，连接单元设计为插塞套管，其中，与现有技术不同的是，插塞套管嵌埋入绕组的固体绝缘结构中。这种插塞套管与迄今嵌埋入固体绝缘结构中的支座的区别在于，市面上可购得的电缆插头能够以简单的方式方法与插塞套管连接。因此在本发明的范围内，绕组装置与高压的连接得到了简化。

这种插塞套管是已知的并且能在市面上购得。因此如果绕组装置的运行电压在40kV以上，则尤其可以使用已知的插塞连接。与变压器相关地，插塞套管基本上应用在油冷变压器中。按照本发明加工市面上常见的插塞套管，以便能够接着将其嵌埋入绕组的固体绝缘结构中。

插塞套管有利地具有标准化的电缆连接插口。按照该有利的扩展设计能够借助市面可购得的标准化的电缆插头接触绕组装置。此外，插塞套管与相应要求的运行电压相关地设计尺寸。插塞套管尤其具有为此所需的耐压强度。也就是说与相应要求的运行电压相关地设计插塞套管的尺寸。

按照本发明的另一种变型，每个插塞套管具有穿过由固体构成的套管绝缘结构延伸的相导体，其中，在套管绝缘结构中嵌埋有场控制元件。借助场控制元件能够避免高电场场强，所述高电场场强可能在运行期间在插塞套管的相导体和通常处于地电势的固体绝缘结构外表面之间产生。

插塞套管适宜地具有由固体绝缘结构构成的法兰区段并且插塞套管通过所述法兰区段与固体绝缘结构的容纳区段连接，所述容纳区段在固体绝缘结构的外表面上从固体绝缘结构突出。按照该有利的扩展设计，固体绝缘结构具有容纳区段，所述容纳区段与插塞套管的面向固体绝缘结构的一侧形状互补地设计。这种设计方案例如通过以下方式实现，即插塞套管在浇注之前与成型件连接。在绝缘材料硬化之后去除所述成型件。

绕组装置具有用于容纳低压绕组和/或铁芯的芯柱的通常为空心柱形的绕组内部空间。环周闭合的绕组在此完全在固体绝缘结构内部延伸，因此所述绕组的外包络线同样基本上设计为圆柱形。容纳区段从圆柱形的外轮廓基本上成直角地突出。穿过容纳区段延伸的电连接导体将嵌埋的绕组的接头与插塞套管的相导体连接。所有的电导体以此方式嵌埋入固体的绝缘材料中，从而产生必要的耐压强度。

容纳区段适宜地设计为圆柱形。圆柱形的设计方案提供了朝向所有侧均匀的对称的绝缘结构。

按照本发明优选的设计方案，插塞套管具有连接侧和面向固体绝缘结构的绕组侧，所述绕组侧背离所述连接侧。绕组侧在此配设有凹处。所述凹处增大了插塞套管在与固体绝缘结构连接的一侧上的表面积。每个凹处都扩大了插塞套管的表面积，因此在固体绝缘结构硬化时由于所形成的材料接合式连接使插塞套管更牢固地保持在固体绝缘结构上。作为凹处可以考虑的是例如周向闭合地环绕延伸的带有矩形横截面的槽或者说通道结构。然而特别有利的是，凹处具有闭合环绕的倒圆的沟结构。这种沟结构使得固体绝缘结构能够在凹处的区域中抓握插塞套管，因此除了材料接合的连接之外在硬化的固体绝缘结构和插塞套管的绝缘结构之间实现了形状配合的连接。

基于本文开头提到的方法，本发明这样解决所述技术问题，即将固体绝缘结构成型在用于连接电缆插头的插塞套管上。因此，按照本发明可以将市面上可购得的插塞套管成型在绕组装置的固体绝缘结构上。插塞套管的特殊设计因此是不必要的。避免了这种插塞套管耗费的自身开发和适配。

按照与之相关适宜的扩展设计，在嵌埋入固体绝缘结构之前，插塞套管在它面向固体绝缘结构的绕组侧配设有凹处。正如上文中所述的，凹处用于增大表面积，因此固体绝缘结构在更大的表面区域上贴靠在插塞套管上。由此产生了牢固的固定。

此外有利的是，将周向闭合的沟或槽铣削到绕组侧中。槽或者说通道在此具有矩形结构，而沟在横截面中弧形地设计。

附图说明

本发明的其它适宜的设计方案和优点是以下参照附图的图示对本发明实施例的描述的对象，其中，相同的附图标记标示具有相同作用的构件，在附图中：

图1在立体视图中示出了按照本发明的绕组装置的实施例，

图2和图3示出了按照图1的绕组装置的插塞套管并且

图4在剖切的侧视图中清楚说明了按照图1的实现形式的插塞套管。

具体实施方式

图1在立体视图中示出了按照本发明的绕组装置1的实施例。能够看出的是，绕组装置1具有圆柱形的用于容纳低压绕组的内部空间2以及变压器的铁芯的芯柱。外壳或者说外轮廓基本上设计为圆柱形，其中，绕组装置1具有连接侧3，所述连接侧相对于圆柱形的外壳削平。在连接侧3上突伸出两个在所示实施例中设计为圆柱形的容纳区段4。所述容纳区段4与圆柱形的内部空间2的中轴线成直角地延伸并且分别用于容纳插塞套管5，其中，每个插塞套管5通过盘状的法兰区段安置在相应的容纳区段4上。

图2和图3更详细地示出了插塞套管5。能够看出的是，插塞套管5具有电缆侧7和绕组侧8。电缆侧7和绕组侧8在此由盘状的法兰区段6彼此分隔。柱区段9从盘状的法兰区段6中突出，所述柱区段构造为锥形或者说截锥形。柱区段9在此包围导体10，在所述导体的背向法兰区段6的自由端部设计有造型为内螺纹的螺纹接口11。柱区段9与标准化的未在图中示出的电缆插头形状互补地设计。因此整个套管也同样是标准化的，其中，标准例如对应EN50181。所述标准确定了例如内螺纹的尺寸、例如M16，以及截锥状的柱区段的类型和尺寸设计。内螺纹11用于固定在插头内部延伸的电缆导体。插头套在柱区段上。

插塞套管5的导体10从电缆侧7居中地穿过柱区段9延伸并且在绕组侧8能够与布置在绕组装置1的固体绝缘结构中的绕组接触。在此，导体10在绕组侧穿过了插塞套管5的阶梯区段12，在图3中能够特别清楚地看出所述阶梯区段。因此阶梯区段12具有环周闭合地环绕的作为凹处的沟13，通过所述凹处扩大了插塞套管5在绕组侧8的表面积。由于插塞套管5扩大的外表面积，实现了插塞套管5与绕组装置1的固体绝缘结构之间改善的材料接合式连接。最后应指明的是，导体10由导电的材料构成，所述导体完全嵌埋入由绝缘材料构成的套管绝缘结构中。

柱区段9、法兰区段6和绕组区段12因此由固体的套管绝缘材料构成。此外在套管绝缘结构中嵌埋有未在图中示出的场控制元件。

图4清楚说明了按照本发明的方法的优选实施例，在所述实施例中，套管5在绕组装置1的固体绝缘结构上成型。在所示的剖切的侧视图中可以看出，导体10从电缆接口套筒11起延伸穿过整个套管绝缘结构，所述套管绝缘结构由不导电的材料、例如由适宜的树脂构成。在此，螺纹接口11设计为圆柱形的盲孔。

在绕组侧8，在导体10中开设有造型为螺纹孔的绕组接口14。为了避免绕组导体8处的高场强，安装有金属屏蔽结构或屏蔽元件15。所述屏蔽元件15导电地与导体10连接。

此外，在图4中还可以看出由容纳区段模具17构成的铸模16，所述容纳区段模具通过连接器件18固定地与所述铸模16其余的组成部分相连。容纳区段模具17在它背向固定器件18的一侧装备有包括夹紧环20的保持器件19，所述夹紧环设计用于将保持器件19固定夹紧在容纳区段模具17上。在此，夹紧环20环周地包围或者说抓握容纳区段模具17。夹紧环20具有带内螺纹的通孔，所述通孔分别与夹紧螺栓21啮合。夹紧螺栓21延伸穿过夹紧环箍22以及支座23，其中，所述支座23安装在容纳区段模具17的上棱边上。插头套管5的法兰区段6在夹紧环箍22和支座23之间延伸，从而通过夹紧螺栓21的扭转将插塞套管5牢固地保持在容纳区段模具17上。在夹紧之前在绕组侧中开设图3所示的沟13。

如图4所示，在插塞套管5与用于固体绝缘结构的铸模16连接之后，浇铸未在图中示出的绕组，其中，将液态的绝缘材料、例如液态的树脂浇注入铸模16中。接着使固体绝缘结构硬化并且移除夹紧器件19和铸模16，从而提供图1所示的绕组装置1。

Claims (9)

1.一种用于变压器或扼流圈的绕组装置(1)，具有

-由绕组导体构成的绕组，

-包围绕组的固体绝缘结构以及

-嵌埋入固体绝缘结构中的连接单元，

其特征在于，连接单元是插塞套管(5)并且设计用于连接电缆插头。

2.按权利要求1所述的绕组装置(1)，其特征在于，插塞套管(5)是标准化的。

3.按前述权利要求之一所述的绕组装置(1)，其特征在于，每个插塞套管(5)具有穿过由固体构成的套管绝缘结构延伸的导体(10)，其中，在所述套管绝缘结构中嵌埋有场控制元件。

4.按前述权利要求之一所述的绕组装置(1)，其特征在于，插塞套管(5)具有由固体绝缘结构构成的法兰区段(6)并且通过所述法兰区段与固体绝缘结构的容纳区段(4)连接，所述容纳区段在固体绝缘结构的外表面上从所述固体绝缘结构突出。

5.按权利要求4所述的绕组装置(1)，其特征在于，容纳区段(4)设计为柱形。

6.按前述权利要求之一所述的绕组装置(1)，其特征在于，插塞套管(5)具有连接侧(7)和面向固体绝缘结构的绕组侧(8)，其中，所述绕组侧(8)配设有凹处(13)。

7.一种用于制造用于变压器或扼流圈的绕组装置(1)的方法，在所述方法中，由绕组导体构成的绕组嵌埋入固体绝缘结构中，其特征在于，将固体绝缘结构成型在用于连接电缆插头的插塞套管(5)上。

8.按权利要求7所述的方法，其特征在于，在嵌埋入固体绝缘结构之前，插塞套管(5)在它面对固体绝缘结构的绕组侧(8)配设有凹处(13)。

9.按权利要求8所述的方法，其特征在于，在绕组侧(8)中铣削周向闭合的沟(13)或槽。

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