CN117577433B - 一种浇注式分段绕组及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种浇注式分段绕组及其制作方法。浇注式分段绕组绕制时在上一段绕组和下一段绕组之间形成有过渡导线；沿着上一段绕组末端部分导线至过渡导线、过渡导线至下一段绕组起始部分导线分别放置有绝缘层；上一段绕组的末端部分导线、过渡导线、下一段绕组的起始部分导线所覆盖的区域通过浇注方式形成有绝缘材料填充覆盖区；通过绝缘层和绝缘材料填充覆盖区对过渡导线形成绝缘包裹。本申请通过在过渡导线和分段绕组之间放置绝缘层进行简单物理隔离后，利用浇注绝缘材料固化后形成绝缘材料填充覆盖区完成对过渡导线的补绝缘，相对传统的费时费工的手工缠绕包扎方式，本申请所形成的浇注式分段绕组省时省力，大大提高浇注式分段绕组的制作工效。

Description

一种浇注式分段绕组及其制作方法

技术领域

本发明涉及变压器绕组领域，更具体地，涉及一种浇注式分段绕组及其制作方法。

背景技术

变压器绕组指的是变压器的电路部分，其通过导线绕制而成。如图1和2所示，当容量较大的变压器绕组使用扁绝缘导线在绝缘体骨架10上进行分段顺绕时，往往需要将上一段绕组1的末尾导线进行折弯后过渡到下一段绕组4，再二次折弯后作为下一段绕组4的起始部分。在折弯过程中，由上一段绕组1的末尾导线、下一段绕组4的起始导线及中间连接导线构成的过渡导线2的薄绝缘层会破损，因此需要补绝缘。

传统补绝缘方法是用符合绝缘要求的绝缘膜带对异形的过渡导线2进行手工缠绕包扎形成补绝缘层3，这种传统方法费时费工，尤其当分段数量较多时，一个变压器绕组就需要进行多次的手工缠绕包扎，效率非常低，耗费较高的人工成本。

发明内容

本发明旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷（不足），提供一种浇注式分段绕组及其制作方法，用于提高浇注式分段绕组过渡导线的补绝缘效率。

本发明采取的技术方案是一种浇注式分段绕组，浇注式分段绕组绕制时在上一段绕组和下一段绕组之间形成有过渡导线；

沿着上一段绕组末端部分导线至过渡导线、过渡导线至下一段绕组起始部分导线分别放置有绝缘层；

上一段绕组的末端部分导线、过渡导线、下一段绕组的起始部分导线经绝缘层隔离以外的区域通过浇注方式形成有绝缘材料填充覆盖区；

通过绝缘层和绝缘材料的填充覆盖对过渡导线形成绝缘包裹，完成过渡导线的补绝缘。

本申请通过在过渡导线和分段绕组之间放置绝缘层进行简单物理隔离后，利用浇注绝缘材料形成绝缘材料填充覆盖完成对过渡导线的补绝缘，相对传统的费时费工的手工缠绕包扎方式，本申请所形成的浇注式分段绕组省时省力，大大提高了浇注式分段绕组的制作工效。

上述方案中，绝缘层至少位于上一段绕组最后一匝导线的折弯处、下一段绕组第一匝导线折弯处、过渡导线与上一段绕组之间、过渡导线与下一段绕组之间。

本申请为了确保补绝缘的效果，在上一段绕组到过渡导线的折弯处、过渡导线到下一段绕组的折弯处、以及过渡导线的中间区域均放置绝缘层来进行简单的物理隔离，可以确保整个折弯过程和过渡过程中过渡导线与上一段绕组、下一段绕组之间绝缘的可靠性。

上述方案中，绝缘层夹持在上一段绕组最后一匝导线和过渡导线之间以及夹持在过渡导线与下一段绕组第二匝导线之间以形成绝缘材料浇注和固化前的有效绝缘隔离并固定绝缘层。

本申请的绝缘层只需要通过导线之间的夹持就可以完成固定，整个操作简单快捷可靠，其它绝缘材料对过渡导线的包裹通过整个绕组的浇注和固化同时完成，不需要额外时间和人力，相比手工缠绕包扎方式大大节省了受伤的过渡导线补绝缘时间和人力。

上述方案中，绝缘层的宽度大于过渡导线宽度，使绝缘层中间区域对准过渡导线并在过渡导线两侧预留一定的裕度。

本申请将绝缘层的隔离区域覆盖到受伤的过渡导线与正常上下绕组之间最大可能的接触范围，而且预留了一定的裕度确保绝缘效果。

上述方案中，绝缘层为薄膜绝缘材料。

本申请的绝缘层可以采用变压器绝缘常用薄膜绝缘材料，取材简单，成本低廉。

上述方案中，薄膜绝缘材料为硅橡胶绝缘膜、DMD或SHS绝缘纸、Nomex芳纶绝缘纸。

上述方案中，薄膜绝缘材料为有机耐高温绝缘膜。

上述方案中，绝缘层的厚度为0.1mm及以上。

本申请的绝缘层需要适当的厚度和机械强度，以防过渡导线在折弯处形成毛刺刺穿绝缘层破坏绝缘效果，因此，绝缘层的厚度设置在0.1mm及以上，确保绝缘效果。

本发明还提供一种浇注式分段绕组制作方法，用于制作上述的浇注式分段绕组，方法包括：

浇注式分段绕组在绕制上一段绕组过渡至下一段绕组时，沿着上一段绕组末端部分导线至过渡导线、过渡导线至下一段绕组起始部分导线分别放置并夹持绝缘层；

完成绕线后，对夹持了绝缘层的浇注式分段绕组进行真空脱泡浇注时，对包含了上一段绕组的末端部分导线、过渡导线、下一段绕组的起始部分导线的整个绕组浇注液体绝缘材料，液体绝缘材料固化后，夹持的绝缘层和固化后的浇注绝缘材料对过渡导线实现绝缘包裹。

本申请的浇注式分段绕组在绕制过程中，通常在分段顺绕时需要将上一段绕组的末尾导线进行折弯后过渡到下一段绕组，再进行二次折弯后作为下一段绕组的起始部分，其中在上一段绕组和下一段绕组之间形成过渡导线。因此在制作过程中，在绕制上一段绕组快完成，即将绕制下一段绕组时，沿着上一段绕组末端部分导线至过渡导线、过渡导线至下一段绕组起始部分导线分别放置绝缘层，这样可以在绕制的同时完成绝缘层的放置和夹持，在完成绕线后对浇注式分段绕组进行真空脱泡浇注时，在上一段绕组的末端部分导线、过渡导线、下一段绕组的起始部分导线周围区域空间浇注填充液体绝缘材料，液体绝缘材料固化后，绝缘层和固化后的浇注绝缘材料对过渡导线实现完整的绝缘包裹。本申请的制作方法可以在绕线的同时在过渡导线和分段绕组之间完成简单的物理隔离，然后利用后续的真空脱泡浇注工序，在对整个绕组进行浇注时液体绝缘材料充满了过渡导线周围的区域空间，前工序在过渡导线和相关折弯处与上下段绕组之间用绝缘层做物理隔离，再结合固化后的浇注绝缘材料填充覆盖，可以对受伤的过渡导线实现密封绝缘，绝缘效果好，省时省力，大大提高了制作的工效。

本实施例的制作方法为了确保补绝缘的效果，在绕制上一段绕组的最后一匝时就将绝缘层夹持到上一段绕组最后一匝导线和即将绕制的过渡导线之间，夹持后将绝缘层继续延伸，这样就可以在上一段绕组的最后一匝的接近折弯处、过渡导线和上一段绕组之间均形成物理的绝缘层，确保折弯处以及过渡导线和上一段绕组相邻的一侧均有绝缘层；同样的，当绕制进行到对应的下一段绕组的第二匝导线时，将绝缘层夹持到过渡导线和下一段绕组的第二匝导线之间，同时也可以借助下一段绕组第一匝导线完成对绝缘层的夹持，同时将绝缘层往过渡导线方向延伸，这样就可以在在下一段绕组第一匝的折弯处、过渡导线和下一段绕组之间均形成物理的绝缘层，可以确保折弯处以及过渡导线和下一段绕组相邻的一侧均有绝缘层，从而使得整个受伤的过渡导线与其它未受伤的绕组有物理的绝缘层，确保绝缘效果。此制作方法中可以借助绕制导线的同时对绝缘层完成夹持放置，无需额外安排工序进行，而且是借助导线之间的夹持力完成对绝缘层的固定，无需借助额外的固定件或固定材料，省时省力省成本。

上述方案中，液体绝缘材料为液态硅橡胶。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本申请通过在分段顺绕过程中形成未受伤的绕组与含折弯处的过渡导线之间简单放置起到绝缘效果的绝缘层，然后通过浇注液体绝缘材料填充含折弯处的过渡导线的其它区域空间，从而借助绝缘层和固化后的浇注绝缘材料对含折弯处的过渡导线形成完整的包裹绝缘，整个过程省时省力，与传统的对受伤过渡导线进行缠绕包扎工艺相比大大提高了制作的工效，降低了制作的人工成本。

附图说明

图1为现有技术中对浇注式分段绕组过渡导线进行包扎后的结构示意图一。

图2为现有技术中对浇注式分段绕组过渡导线进行包扎后的结构示意图二。

图3为本发明实施例1一种浇注式分段绕组制作方法的流程图。

图4为本发明实施例2一种浇注式分段绕组的结构示意图一。

图5为本发明实施例2一种浇注式分段绕组的结构示意图二。

具体实施方式

本发明附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例1

浇注式分段绕组通常包含有绕制导线工序以及真空脱泡浇注工序，在绕制导线工序中，当浇注式分段绕组需要利用绝缘导线在绝缘体骨架上进行分段顺绕时，需要将上一段绕组的末尾导线进行折弯后过渡到下一段绕组，再二次折弯后作为下一段绕组的起始部分。在折弯过程中，由上一段绕组的末尾导线、下一段绕组的起始部分及中间连接形成的导线构成的过渡导线的薄绝缘层容易破损，因此需要补绝缘。本申请即为针对容易破损的部分导线提供一种补绝缘的解决方案。

如图3所示，本申请实施例的一种浇注式分段绕组制作方法，用于制作浇注式分段绕组，其具体包括如下步骤：

S101、浇注式分段绕组在绕制上一段绕组过渡至下一段绕组时，沿着上一段绕组末端部分导线至过渡导线、过渡导线至下一段绕组起始部分导线分别放置绝缘层；

S102、完成绕线后，对夹持了绝缘层的浇注式分段绕组进行真空脱泡浇注时，对包含了在上一段绕组的末端部分导线、过渡导线、下一段绕组的起始部分导线的整个绕组浇注液体绝缘材料，液体绝缘材料固化后，夹持的绝缘层和固化后的浇注绝缘材料对过渡导线实现完整的绝缘包裹。

本实施例在制作浇注式分段绕组过程中，在绕制上一段绕组快完成，即将绕制下一段绕组时，沿着上一段绕组末端部分导线至过渡导线、过渡导线至下一段绕组起始部分导线分别放置绝缘层，这样可以在绕制的同时完成绝缘层的放置和夹持，在完成绕线后对浇注式分段绕组进行真空脱泡浇注时，在上一段绕组的末端部分导线、过渡导线、下一段绕组的起始部分导线周围区域空间浇注填充液体绝缘材料，液体绝缘材料固化后，绝缘层和固化后的浇注绝缘材料对过渡导线实现完整的绝缘包裹。本申请的制作方法可以在绕线的同时在过渡导线和分段绕组之间完成简单的物理隔离，然后利用后续的真空脱泡浇注工序，在对整个绕组进行浇注时液体绝缘材料充满了过渡导线周围的区域空间，前工序在过渡导线和相关折弯处与上下段绕组做的绝缘层物理隔离，再结合固化后的浇注绝缘材料填充覆盖，可以对受伤的过渡导线实现密封绝缘，绝缘效果好，省时省力，大大提高了制作的工效。

通过本实施例制作得到的浇注式分段绕组的结构如图4和5所示，基于本实施例得到的浇注式分段绕组，其沿着上一段绕组1末端部分导线至过渡导线2、过渡导线2至下一段绕组4起始部分导线均放置有绝缘层5；同时在上一段绕组1的末端部分导线、过渡导线2、下一段绕组4的起始部分导线经绝缘层隔离以外的周围区域空间形成有绝缘材料填充覆盖区6，能够很好地对过渡导线2及对应折弯附近区域实现密封绝缘。

在步骤S101的具体制作过程中，在绕上一段绕组1最后一匝时和绕下一段绕组4的第二匝时，将绝缘层5夹持在上一段绕组1最后一匝导线和过渡导线2之间以及夹持在过渡导线2与下一段绕组4第二匝导线之间以固定绝缘层5。

本申请的制作方法为了确保补绝缘的效果，可以在绕制上一段绕组1的最后一匝时就将绝缘层5夹持到上一段绕组1最后一匝导线和即将绕制的过渡导线2之间，夹持后将绝缘层5继续延伸，这样就可以在上一段绕组1的最后一匝的折弯处、过渡导线2和上一段绕组1之间均形成物理的绝缘层5，确保折弯处附近以及过渡导线2和上一段绕组1相邻的一侧均有绝缘层5；同样的，当绕制进行到对应的下一段绕组4的第二匝导线时，将绝缘层5夹持到过渡导线2和下一段绕组4的第二匝导线之间，同时也可以借助下一段绕组4第一匝导线完成对绝缘层5的夹持，同时将绝缘层5往过渡导线2方向延伸，这样就可以在下一段绕组4第一匝的折弯处及过渡导线2和下一段绕组4之间均形成物理的绝缘层5，可以确保折弯处附近以及过渡导线2和下一段绕组4相邻的一侧均有绝缘层5，从而使得整个折弯过程和过渡过程中均放置有绝缘层5，确保绝缘效果。此制作方法可以借助绕制导线的同时对绝缘层5完成夹持放置，无需额外安排工序进行，而且是借助导线之间的夹持力完成对绝缘层的固定，无需借助额外的固定件或固定材料，省时省力省成本。

在具体实施过程中，选择绝缘层5的宽度大于过渡导线2宽度，使绝缘层5中间区域对准过渡导线2并在过渡导线2两侧预留一定的裕度，如图5所示。这样可以将绝缘层5的隔离区域覆盖到受伤的过渡导线2与正常上下绕组之间最大可能的接触范围，而且预留了一定的裕度，确保绝缘效果。一种优选的实施方式中，绝缘层5的宽度以能将过渡导线2全部遮盖并在过渡导线2两边各留有绕组导线宽度以上的裕度即可。

在具体制作过程中，绝缘层5可以采用薄膜绝缘材料。所述薄膜绝缘材料可以采用变压器常用的绝缘纸，绝缘强度和耐温能够满足要求，可以起到匝间增补绝缘作用。取材简单，成本低廉。如可以采用硅橡胶绝缘膜、DMD或SHS绝缘纸、Nomex芳纶绝缘纸或有机耐高温绝缘膜。具体制作时，材料选择不限于此，可以根据实际情况选取合适的绝缘材料来作为绝缘层5。

在具体选材时，需要考虑绝缘层5的厚度和机械强度，以防过渡导线2在折弯处形成微小毛刺刺穿绝缘层5破坏绝缘效果，因此，绝缘层5的厚度设置在0.1mm及以上，确保其具有一定的厚度和机械强度。

在具体实施过程中，液体绝缘材料可以为液态硅橡胶。在具体实施过程中，所述液体绝缘材料也可以采用其他类型的材质来实现，在此不作限定。

下面结合具体的绕组制作实例对本实施例的制作方法进行进一步的解释说明。

实例1：10kV硅橡胶浇注变压器高压绕组为多分段绕组，设计段数为42个，段与段之间连续绕制需要折弯过渡导线，采用0.5mm厚度的硅橡胶绝缘膜作为绝缘层5的材料，宽度为矩形导线线宽的8倍，长度大于过渡导线2长度的2.5倍，制作时将其垫在中间的过渡导线2与上一段绕组1之间、上一段绕组1的最后一匝导线的折弯处、中间的过渡导线2与下一段绕组4之间、下一段绕组4第一匝折弯处。利用液态硅橡胶浇注固化后，硅橡胶绝缘膜与浇注的硅橡胶融为一体，使过渡导线2完全被硅橡胶绝缘膜和固化后的硅橡胶包裹绝缘。根据对制作过程的计时，每个绕组的绕制节省时间约82分钟。

实例2：35kV硅橡胶浇注变压器高压绕组为多分段绕组，设计段数为136个，段与段之间连续绕制需要折弯过渡导线，采用0.2mm厚度的SHS绝缘纸作为绝缘层5，将其垫在中间的过渡导线2与上一段绕组1之间、上一段绕组1的最后一匝导线的折弯处、中间的过渡导线2与下一段绕组4之间、下一段绕组4第一匝折弯处，利用液体硅橡胶浇注固化后，SHS绝缘纸与新浇注的硅橡胶共同构成折弯的过渡导线2周围的包裹绝缘。根据对制作过程的计时，每个绕组的绕制节省时间约270分钟。

实例3：33kV硅橡胶浇注变压器高压绕组为多分段绕组，设计段数约120个，段与段之间连续绕制需要折弯过渡导线2，采用0.2mm厚度的Nomex芳纶绝缘纸作为绝缘层5，将其垫在在中间的过渡导线2与上一段绕组1之间、上一段绕组1的最后一匝折弯处、中间的过渡导线2与下一段绕组4之间、下一段绕组4的第一匝折弯处，利用液体硅橡胶浇注固化后，Nomex芳纶绝缘纸与新浇注的硅橡胶共同构成折弯的过渡导线2周围的包裹绝缘。根据对制作过程的计时，每个绕组的绕制节省时间约238分钟。

实施例2

本实施例一种浇注式分段绕组采用实施例1所述的制作方法得到。如图4和5所示，本实施例一种浇注式分段绕组，绕制时在上一段绕组1和下一段绕组4之间形成有过渡导线2；沿着上一段绕组1末端部分导线至过渡导线2、过渡导线2至下一段绕组4起始部分导线分别放置有绝缘层5；上一段绕组1的末端部分导线、过渡导线2、下一段绕组4的起始部分导线经绝缘层隔离以外的区域通过浇注方式形成有绝缘材料填充覆盖区6；通过绝缘层5和绝缘材料填充覆盖区6对过渡导线2形成绝缘包裹，完成过渡导线的补绝缘。

本申请通过在过渡导线2和分段绕组之间放置绝缘层5进行简单物理隔离后，利用浇注绝缘材料形成绝缘材料填充覆盖区6完成对过渡导线2的补绝缘，相对传统的费时费工的手工缠绕包扎方式，本实施例所形成的浇注式分段绕组省时省力，大大提高了浇注式分段绕组的制作工效。

在具体实施过程中，绝缘层5至少位于上一段绕组1最后一匝导线的折弯处、下一段绕组4第一匝导线折弯处、过渡导线2与上一段绕组1之间、过渡导线2与下一段绕组4之间。

在具体实施过程中，绝缘层夹持在上一段绕组1最后一匝导线和过渡导线2之间以及夹持在过渡导线2与下一段绕组4第二匝导线之间以固定绝缘层5。

本实施例的浇注式分段绕组为了确保补绝缘的效果，可以将绝缘层5夹持到上一段绕组1最后一匝导线和过渡导线2之间，并借助其夹持完成过渡导线2和上一段绕组1之间形成物理的绝缘层5，确保折弯处以及过渡导线2和上一段绕组1相邻的一侧均有绝缘层5；同样的，将绝缘层5夹持到过渡导线2和下一段绕组4的第二匝导线之间，同时借助其夹持完成过渡导线2和下一段绕组4之间形成物理的绝缘层5，确保折弯处以及过渡导线2和下一段绕组4相邻的一侧均有绝缘层5。此结构借助简单的夹持就可以对过渡导线2进行简单的物理隔离，结合固化后的浇注绝缘材料使得折弯处和过渡导线2能够得到很好的密封绝缘。而且绝缘层只需要通过导线之间的夹持就可以完成固定，整个操作简单快捷可靠，大大节省了时间和人力。

具体实施过程中，绝缘层5的宽度大于过渡导线2宽度，绝缘层5中间区域对准过渡导线2并使过渡导线2两侧预留一定的裕度，如图5所示。这样可以确保浇注后过渡导线2与绕组导线相邻的一侧被绝缘层5可靠覆盖，确保可靠绝缘。一种优选的实施方式中，绝缘层5的宽度以能将过渡导线2全部遮挡并在过渡导线2两边各留有过渡导线2宽度以上的裕度即可。

在具体实施过程中，所述绝缘层5为薄膜绝缘材料。所述薄膜绝缘材料可以采用变压器常用的绝缘纸，绝缘强度和耐温能够满足要求，可以起到匝间增补绝缘作用。取材简单，成本低廉。如可以采用硅橡胶绝缘膜、DMD或SHS绝缘纸、Nomex芳纶绝缘纸或其它有机绝缘膜。具体制作时，材料选择不限于此，可以根据实际情况选取合适的绝缘材料来作为绝缘层5。

在具体实施过程中，需要考虑绝缘层5的厚度和机械强度，以防过渡导线2在折弯处形成毛刺刺穿绝缘层5破坏绝缘效果，因此，绝缘层5的厚度可以设置在0.1mm及以上，确保其具有一定的厚度和机械强度。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明技术方案所作的举例，而并非是对本发明的具体实施方式的限定。凡在本发明权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种浇注式分段绕组，其特征在于，浇注式分段绕组绕制时在上一段绕组和下一段绕组之间形成有过渡导线；

沿着上一段绕组末端部分导线至过渡导线、过渡导线至下一段绕组起始部分导线分别放置有绝缘层；

上一段绕组的末端部分导线、过渡导线、下一段绕组的起始部分导线经绝缘层隔离以外的区域通过浇注方式形成有绝缘材料填充覆盖区；

通过绝缘层和绝缘材料的填充覆盖对过渡导线形成绝缘包裹，完成过渡导线的补绝缘；

绝缘层至少位于上一段绕组最后一匝导线的折弯处、下一段绕组第一匝导线折弯处、过渡导线与上一段绕组之间、过渡导线与下一段绕组之间；

绝缘层夹持在上一段绕组最后一匝导线和过渡导线之间以及夹持在过渡导线与下一段绕组第二匝导线之间以形成绝缘材料浇注和固化前的有效绝缘隔离并固定绝缘层；

绝缘层的宽度大于过渡导线宽度，使绝缘层中间区域对准过渡导线并在过渡导线两侧预留一定的裕度。

2.根据权利要求1的浇注式分段绕组，其特征在于，绝缘层为薄膜绝缘材料。

3.根据权利要求2的浇注式分段绕组，其特征在于，薄膜绝缘材料为硅橡胶绝缘膜、DMD或SHS绝缘纸、Nomex芳纶绝缘纸。

4.根据权利要求2的浇注式分段绕组，其特征在于，薄膜绝缘材料为有机耐高温绝缘膜。

5.根据权利要求1至4任一项的浇注式分段绕组，其特征在于，绝缘层的厚度为0.1mm及以上。

6.一种浇注式分段绕组制作方法，其特征在于，用于制作权利要求1-5任一项的浇注式分段绕组，方法包括：

浇注式分段绕组在绕制上一段绕组过渡至下一段绕组时，沿着上一段绕组末端部分导线至过渡导线、过渡导线至下一段绕组起始部分导线分别放置并夹持绝缘层；

完成绕线后，对夹持了绝缘层的浇注式分段绕组进行真空脱泡浇注时，对包含了上一段绕组的末端部分导线、过渡导线、下一段绕组的起始部分导线的整个绕组浇注液体绝缘材料，液体绝缘材料固化后，夹持的绝缘层和固化后的浇注绝缘材料对过渡导线实现了绝缘包裹。

7.根据权利要求6的浇注式分段绕组制作方法，其特征在于，液体绝缘材料为液态硅橡胶。