CN115621015A - 一种油浸式变压器绕组结构及其绕线生产线 - Google Patents

Abstract

本发明属于油浸式变压器技术领域，具体涉及一种油浸式变压器绕组结构及其绕线生产线，包括绕组线圈，所述绕组线圈包括有内线圈、外线圈和绝缘纸；所述内线圈由铜线螺旋缠绕而成；所述绝缘纸螺旋于内线圈的径向外侧，在绝缘纸的内侧设置有若干绝缘凸起，绝缘凸起将绝缘纸与内线圈之间撑起的间隙用于变压器油的流动；所述外线圈由所述铜线螺旋缠绕于绝缘纸外侧而形成。本方案中的绕组的线圈采用多层圆筒式的绕制方式利用绝缘凸起增加绝缘纸与内层之间的间隙，间隙可供变压器进入的通道以增加线圈内部的散热效果；绕线生产线通过绕线立柱进行线圈缠绕，出胶器和音波发生器使绝缘纸上的绝缘凸起形状更为统一。

Description

一种油浸式变压器绕组结构及其绕线生产线

技术领域

本发明属于油浸式变压器技术领域，具体涉及一种油浸式变压器绕组结构及其绕线生产线。

背景技术

变压器绕组是油浸式变压器的重要部件，变压器绕组的线圈往往是由铜线绕制而成，变压器线圈有多种绕制方法，但是比如单层圆筒式、双层圆筒式、多层圆筒式、分段圆筒式、一般连续式、半连续式、纠结连续式等，这些绕制方法中，往往存在线圈层间距离较小，难以将线圈本身的热量向外传导的问题，特别是油浸式变压器，变压器油难以渗流至线圈内部，在影响导热性能的同时，也容易造成变压器内部发生局部高温的问题，从而影响变压器绕组整体的电阻和使用寿命。

发明内容

为了解决现有变压器绕组的线圈内部导热性差的问题，本方案提供了一种油浸式变压器绕组结构及其绕线生产线。

本发明所采用的技术方案为：

一种油浸式变压器绕组结构，包括绕组线圈，所述绕组线圈包括有内线圈、外线圈和绝缘纸；所述内线圈由铜线螺旋缠绕而成；所述绝缘纸螺旋于内线圈的径向外侧，在绝缘纸的内侧设置有若干绝缘凸起，绝缘凸起将绝缘纸与内线圈之间撑起的间隙用于变压器油的流动；所述外线圈由所述铜线从内线圈一端引至内线圈另一端后螺旋缠绕于绝缘纸外侧而形成，且该外线圈的螺旋方向与内线圈的螺旋缠绕方向相同。

可选的：所述绝缘凸起是由树脂光固化形成的条状结构或凸点结构；若绝缘凸起为条状结构，则该绝缘凸起的长度方向平行于绝缘纸的宽度方向。

一种油浸式变压器绕组结构的绕线生产线：包括绕线立柱、送纸设备、送线设备和驱动设备；所述绕线立柱用于缠绕铜线和绝缘纸以形成绕组线圈；所述送纸设备用于向绕线立柱递送绝缘纸；所述驱动设备用于驱动绕线立柱旋转；所述送线设备用于向绕线立柱递送铜线。

可选的：所述送纸设备的出纸侧设置有导纸设备，绝缘纸在导纸设备与送纸设备之间发生扭转，以使绝缘纸的宽度方向从水平方向扭转为竖向方向。

可选的：所述导纸设备包括有导纸轮和第一升降器；所述第一升降器能够随绕线立柱的转动而控制导纸轮竖向上升，以使绝缘纸螺旋缠绕。

可选的：所述送线设备的出线侧设置有导线设备，所述导线设备包括有第二升降器和四个导线轮，所述第二升降器能够随绕线立柱的转动而控制四个导线轮竖向上升，以使通信螺旋缠绕到绕线立柱外；四个导线轮的其中两个的转动方向位于水平面上、另外两个的转动方向位于竖向面上；铜线先经过两个在竖向面的导线轮之间，再经过两个在水平面的导线轮之间。

可选的：在四个导线轮的出线位置处设置有一上一下两组毛刷，毛刷的上方设置有胶水瓶，胶水瓶能够渗漏胶水至毛刷上，使得铜线经过两组毛刷之间时，在铜线上粘附胶水；在绕线立柱的一侧设置有紫外光灯；所述紫外光灯用于光固化胶水。

可选的：所述送纸设备包括有水平布置的托板，绝缘纸能够从托板的上表面处经过，该托板上方设置有固化光灯、音波发生器和出胶器；所述出胶器用于将液态的树脂挤出至绝缘纸的一面上；所述音波发生器能够发出音波以振动树脂，使树脂变为均匀的形状；所述固化光灯用于将树脂固化定型。

可选的：所述绕线立柱包括有底盘和若干竖向条，底盘呈圆盘状，全部的竖向条呈环形的分布于底盘上并能够沿底盘的径向移动；相邻的竖向条相互隔开，在竖向条面向相邻竖向条的一面上设置有卡槽；卡槽之间能够卡住夹线器，所述夹线器包括底座、圆柱和夹线牙和旋压螺母；所述底座呈长方形且边沿套设有橡胶圈，并能够卡于竖向条的卡槽内，圆柱的一端与底座固定连接；夹线牙的一端设置有圆孔以套设至圆柱外，该夹线牙的另一端能够压住绕组线圈上的铜线，所述旋压螺母与圆柱螺纹配合以压紧夹线牙。

可选的：所述底盘的底部设置有环轨，所述驱动设备包括有驱动电机、驱动带、从动轮和竖向支撑轮；从动轮固定连接在底盘的底部中心处，驱动电机通过驱动带对从动轮进行驱动，所述竖向支撑轮具有多个并环向布置于地面上，并与环轨滑动配合，该竖向支撑轮能够竖向支撑绕线立柱。

本发明的有益效果为：

1.本方案中的绕组的线圈采用多层圆筒式的绕制方式，并且利用绝缘纸将内外不同层的线圈进行分离，增加层间的绝缘性能，同时利用绝缘凸起增加绝缘纸与内层之间的间隙，在提升绝缘性能的同时，还能够利用这些间隙形成可供变压器进入的通道，从而增加线圈内部的散热效果；

2.本方案中设计的绕线生产线，能够通过绕线立柱进行线圈缠绕，并且送纸设备内配置出胶器和音波发生器，从而使得绝缘纸上能够加工形成形状统一的绝缘凸起，从而有利于后续加工，此外，在铜线导向设备处配置胶水瓶能够方便于线圈的各圈铜线之间通过胶水实现粘接。

附图说明

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是变压器绕组的线圈的局部结构图；

图2是绕线生产线的俯视结构图；

图3是送纸设备内部的局部结构图；

图4是送纸设备内部的侧视结构图；

图5是竖向条与夹线器的配合结构图。

附图说明：1-绕组线圈；101-内线圈；102-外线圈；103-绝缘纸；104-绝缘凸起；2-送纸设备；201-后纸轮；202-托板；203-前纸轮；204-固化光灯；205-音波发生器；206-出胶器；3-导纸设备；301-第一升降器；302-导纸轮；4-送线器；5-铜线导向设备；501-第二升降器；502-导线轮；503-胶水瓶；504-毛刷；6-驱动设备；601-驱动电机；602-驱动带；603-从动轮；604-竖向支撑轮；605-环轨；7-紫外光灯；8-绕线立柱；801-底盘；802-竖向条；9-夹线器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1所示，本实施例设计了一种油浸式变压器绕组结构，包括绕组线圈1。该绕组线圈1包括有内线圈101、外线圈102和绝缘纸103等部件。

所述内线圈101由铜线螺旋缠绕而成。铜线的线径可以根据需要而选定适当的铜线，此外，铜线应当选用漆包线，从而试下每个圈的铜线之间不发生短路。

所述绝缘纸103螺旋于内线圈101的径向外侧，在绝缘纸103的内侧设置有若干绝缘凸起104，绝缘凸起104将绝缘纸103与内线圈101之间撑起的间隙用于变压器油的流动。

所述外线圈102由所述铜线从内线圈101一端引至内线圈101另一端后螺旋缠绕于绝缘纸103外侧而形成，且该外线圈102的螺旋方向与内线圈101的螺旋缠绕方向相同。

所述绝缘凸起104是由树脂光固化形成的条状结构或凸点结构；若绝缘凸起104为条状结构，则该绝缘凸起104的长度方向平行于绝缘纸103的宽度方向。

本实施例中，采用多层式的结构采用多层圆筒式的结构设计，通过绝缘纸103有效的隔开内内线圈101和外线圈102，从而不仅能够减小外线圈102在绕制过程中铜线卡入到内线圈101上的凹纹之间，还通过绝缘凸起104在绝缘纸103与内线圈101撑起一定的空间，从而方便于变压器油进入到绕制成型的线圈内部，避免线圈在使用过程中造成内部局部高温，同时也有利于内部热量的对外散发。

实施例2

如图1至图5所示，本实施例设计了一种油浸式变压器绕组结构的绕线生产线：包括绕线立柱8、送纸设备2、送线设备和驱动设备6。

所述绕线立柱8用于缠绕铜线和绝缘纸103以形成实施例1中所述油浸式变压器绕组结构的绕组线圈1；所述送纸设备2用于向绕线立柱8递送绝缘纸103；所述驱动设备6用于驱动绕线立柱8旋转；所述送线设备用于向绕线立柱8递送铜线。本实施例通过绕线立柱8、送纸设备2、送线设备和驱动设备6等设备的搭配，能够辅助于绕组线圈1的制作，提高绕组线圈1的制造效率。

所述送纸设备2的出纸侧设置有导纸设备3，绝缘纸103在导纸设备3与送纸设备2之间发生扭转，以使绝缘纸103的宽度方向从水平方向扭转为竖向方向。绝缘纸103通在导出过程中往往需要进行表面清洁和张紧，为此，可以选用一些传统的送纸设备2来安装绝缘纸103的卷筒，使得卷筒均匀的送出绝缘纸103，此外，由于导纸设备3往往都是采用水平状态送出的，而本实施例通过导纸设备3能够绝缘纸103由水平状态扭转为竖立状态，从而方便于绝缘纸103在绕线立柱8上竖向螺旋缠绕。

所述导纸设备3包括有导纸轮302和第一升降器301；所述第一升降器301能够随绕线立柱8的转动而控制导纸轮302竖向上升，以使绝缘纸103螺旋缠绕。通过第一升降器301控制导纸轮302的位置，能够方便于绝缘纸103的缠绕位置，并且第一升降器301可以采用丝杆传动的方式来控制导纸轮302的升降，从而实现绝缘纸103从导纸轮302处引出位置的精确控制。

所述送线设备的出线侧设置有导线设备，所述导线设备包括有第二升降器501和四个导线轮502，所述第二升降器501能够随绕线立柱8的转动而控制四个导线轮502竖向上升，以使通信螺旋缠绕到绕线立柱8外；四个导线轮502的其中两个的转动方向位于水平面上、另外两个的转动方向位于竖向面上；铜线先经过两个在竖向面的导线轮502之间，再经过两个在水平面的导线轮502之间。四个导线轮502能够分别从上下左右四个方向对铜线的位置进行精确的矫正，从而使得铜线的引出位置能够与想要缠绕的位置进行对应，从而保证同一层线圈的每一圈位置等间距，保证线圈缠绕的精确。

在四个导线轮502的出线位置处设置有一上一下两组毛刷504，毛刷504的上方设置有胶水瓶503，胶水瓶503能够渗漏胶水至毛刷504上，使得铜线经过两组毛刷504之间时，在铜线上粘附胶水；在绕线立柱8的一侧设置有紫外光灯7；所述紫外光灯7用于光固化胶水。通过毛刷504在铜线上涂胶的方式，不仅能够有利于相邻圈位置的铜线实现粘连，保证铜线的相对位置，还能够绝缘凸起104与铜线的粘连，从而保证绝缘凸起104撑起的空间的稳定。

所述送纸设备2包括有水平布置的托板202，绝缘纸103能够从托板202的上表面处经过，该托板202上方设置有固化光灯204、音波发生器205和出胶器206；所述出胶器206用于将液态的树脂挤出至绝缘纸103的一面上；所述音波发生器205能够发出音波以振动树脂，使树脂变为均匀的形状；所述固化光灯204用于将树脂固化定型。以上结构中，通过音波发生器205发出的音波，能够加快树脂的定型，从而快速获得半圆形或椭圆形等指定形状的绝缘凸起104，有利于实现绝缘凸起104成型形状的统一。绝缘凸起104的形状为长条形时，通过音波的振动，能够加快树脂的流动，从而降低绝缘凸起104发生局部凸起位置较高等情况发生的概率。此外，需要说明的是，固化光灯204并不将至树脂完全固化，只需要将其半固化即可，即是该绝缘凸起104在接触内线圈101后能够发生轻微变形，从而使得两者更加贴合，同时也避免绝缘凸起104对内线圈101的铜线上的绝缘漆的损害。固化光灯204应当覆盖一定的区域，使得树脂承受8s-12s时间的光固化，从而将树脂的外层固化避免粘连，同时也避免树脂形成的胶滴内部完全固化。

所述绕线立柱8包括有底盘801和若干竖向条802，底盘801呈圆盘状，全部的竖向条802呈环形的分布于底盘801上并能够沿底盘801的径向移动，并且相邻的竖向条802相互隔开，从而方便于绕线立柱8向内收缩以取出绕组线圈1。

在竖向条802面向相邻竖向条802的一面上设置有卡槽；卡槽之间能够卡住夹线器9，所述夹线器9包括底座、圆柱和夹线牙和旋压螺母；所述底座呈长方形且边沿套设有橡胶圈，并能够卡于竖向条802的卡槽内，圆柱的一端与底座固定连接；夹线牙的一端设置有圆孔以套设至圆柱外，该夹线牙的另一端能够压住绕组线圈1上的铜线，所述旋压螺母与圆柱螺纹配合以压紧夹线牙。在铜线在绕线立柱8上绕制内线圈101成型后，并需要向下延伸以便于绕制外内线圈101时，可以利用该夹线器9对铜线径向位置固定。

所述底盘801的底部设置有环轨605，所述驱动设备6包括有驱动电机601、驱动带602、从动轮603和竖向支撑轮604；从动轮603固定连接在底盘801的底部中心处，驱动电机601通过驱动带602对从动轮603进行驱动，所述竖向支撑轮604具有多个并环向布置于地面上，并与环轨605滑动配合，该竖向支撑轮604能够竖向支撑绕线立柱8。该驱动设备6的主要作用是驱动绕线立柱8的转动，采用其他现有结构能够带动绕线立柱8也可。本实施例中，是通过竖向支撑轮604配合环轨605进行底座的支撑，从而提高绕线立柱8旋转过程中的稳定性。

上述实施例仅仅是为了清楚的说明所做的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种油浸式变压器绕组结构，其特征在于，包括绕组线圈（1），所述绕组线圈（1）包括有内线圈（101）、外线圈（102）和绝缘纸（103）；所述内线圈（101）由铜线螺旋缠绕而成；所述绝缘纸（103）螺旋于内线圈（101）的径向外侧，在绝缘纸（103）的内侧设置有若干绝缘凸起（104），绝缘凸起（104）将绝缘纸（103）与内线圈（101）之间撑起的间隙用于变压器油的流动；所述外线圈（102）由所述铜线从内线圈（101）一端引至内线圈（101）另一端后螺旋缠绕于绝缘纸（103）外侧而形成，且该外线圈（102）的螺旋方向与内线圈（101）的螺旋缠绕方向相同。

2.根据权利要求1所述的油浸式变压器绕组结构，其特征在于：所述绝缘凸起（104）是由树脂光固化形成的条状结构或凸点结构；若绝缘凸起（104）为条状结构，则该绝缘凸起（104）的长度方向平行于绝缘纸（103）的宽度方向。

3.一种油浸式变压器绕组结构的绕线生产线，其特征在于：包括绕线立柱（8）、送纸设备（2）、送线设备和驱动设备（6）；所述绕线立柱（8）用于缠绕铜线和绝缘纸（103）以形成权利要求1或2所述油浸式变压器绕组结构的绕组线圈（1）；所述送纸设备（2）用于向绕线立柱（8）递送绝缘纸（103）；所述驱动设备（6）用于驱动绕线立柱（8）旋转；所述送线设备用于向绕线立柱（8）递送铜线。

4.根据权利要求3所述的油浸式变压器绕组结构的绕线生产线，其特征在于：所述送纸设备（2）的出纸侧设置有导纸设备（3），绝缘纸（103）在导纸设备（3）与送纸设备（2）之间发生扭转，以使绝缘纸（103）的宽度方向从水平方向扭转为竖向方向。

5.根据权利要求4所述的油浸式变压器绕组结构的绕线生产线，其特征在于：所述导纸设备（3）包括有导纸轮（302）和第一升降器（301）；所述第一升降器（301）能够随绕线立柱（8）的转动而控制导纸轮（302）竖向上升，以使绝缘纸（103）螺旋缠绕。

6.根据权利要求3所述的油浸式变压器绕组结构的绕线生产线，其特征在于：所述送线设备的出线侧设置有导线设备，所述导线设备包括有第二升降器（501）和四个导线轮（502），所述第二升降器（501）能够随绕线立柱（8）的转动而控制四个导线轮（502）竖向上升，以使通信螺旋缠绕到绕线立柱（8）外；四个导线轮（502）的其中两个的转动方向位于水平面上、另外两个的转动方向位于竖向面上；铜线先经过两个在竖向面的导线轮（502）之间，再经过两个在水平面的导线轮（502）之间。

7.根据权利要求6所述的油浸式变压器绕组结构的绕线生产线，其特征在于：在四个导线轮（502）的出线位置处设置有一上一下两组毛刷（504），毛刷（504）的上方设置有胶水瓶（503），胶水瓶（503）能够渗漏胶水至毛刷（504）上，使得铜线经过两组毛刷（504）之间时，在铜线上粘附胶水；在绕线立柱（8）的一侧设置有紫外光灯（7）；所述紫外光灯（7）用于光固化胶水。

8.根据权利要求3所述的油浸式变压器绕组结构的绕线生产线，其特征在于：所述送纸设备（2）包括有水平布置的托板（202），绝缘纸（103）能够从托板（202）的上表面处经过，该托板（202）上方设置有固化光灯（204）、音波发生器（205）和出胶器（206）；所述出胶器（206）用于将液态的树脂挤出至绝缘纸（103）的一面上；所述音波发生器（205）能够发出音波以振动树脂，使树脂变为均匀的形状；所述固化光灯（204）用于将树脂固化定型。

9.根据权利要求3所述的油浸式变压器绕组结构的绕线生产线，其特征在于：所述绕线立柱（8）包括有底盘（801）和若干竖向条（802），底盘（801）呈圆盘状，全部的竖向条（802）呈环形的分布于底盘（801）上并能够沿底盘（801）的径向移动；相邻的竖向条（802）相互隔开，在竖向条（802）面向相邻竖向条（802）的一面上设置有卡槽；卡槽之间能够卡住夹线器（9），所述夹线器（9）包括底座、圆柱和夹线牙和旋压螺母；所述底座呈长方形且边沿套设有橡胶圈，并能够卡于竖向条（802）的卡槽内，圆柱的一端与底座固定连接；夹线牙的一端设置有圆孔以套设至圆柱外，该夹线牙的另一端能够压住绕组线圈（1）上的铜线，所述旋压螺母与圆柱螺纹配合以压紧夹线牙。

10.根据权利要求9所述的油浸式变压器绕组结构的绕线生产线，其特征在于：所述底盘（801）的底部设置有环轨（605），所述驱动设备（6）包括有驱动电机（601）、驱动带（602）、从动轮（603）和竖向支撑轮（604）；从动轮（603）固定连接在底盘（801）的底部中心处，驱动电机（601）通过驱动带（602）对从动轮（603）进行驱动，所述竖向支撑轮（604）具有多个并环向布置于地面上，并与环轨（605）滑动配合，该竖向支撑轮（604）能够竖向支撑绕线立柱（8）。

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