CN1516206A - 树脂浇注绝缘干式变压器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及输变电领域，公开了一种树脂浇注绝缘卷铁心干式变压器，它包括铁心、骨架筒、线圈、绝缘材料；所述铁心为卷铁心，由环氧树脂制成的且由两个半环柱体组成的骨架筒套于其外，线圈绕制在骨架筒上，且线圈用环氧树脂浇注绝缘包封。还公开了其制造方法，依以下步骤进行：A、将卷铁心安装在卷铁心绕线设备上，再在卷铁心上安装骨架筒；B、线圈绕制；C、安装夹件、垫脚、辅助夹具等卷铁心零部件，并使卷铁心离开绕线设备竖立；D、安装浇注模具；E、将完成D步的工件送入真空浇注设备进行干燥和真空浇注后再送入烘炉，按工艺规定得加热固化曲线进行固化；F、脱模、打磨整形、器身装配、引线焊接、总装配、成品试验、外观处理，得成品。

Description

树脂浇注绝缘干式变压器及其制造方法

技术领域

本发明涉及输变电领域，尤其涉及一种树脂浇注绝缘干式变压器及其制造方法。

背景技术

变压器是进行电压变换的设备，被广泛应用于输变电领域。由于使用量大，运行时间长，所以变压器在选择和使用上都存在着巨大的节能潜力，而市场和广大用户也迫切需要价格不高但损耗和噪声更低的节能变压器产品。而各变压器生产厂家，应用新材料、新工艺不断研制和开发了各种结构形式的损耗和噪声更低的节能变压器。其中，卷铁心变压器就是目前较突出的一种节能型变压器品种。其与传统的叠片式铁心相比，具有空载损耗小、励磁电流小、噪声小、加工工序少、省材料等诸多优点，且市场上已经出现了油浸式卷铁心变压器产品及采用真空压力浸渍和NOMEX纸制造的H级干式变压器。但是，此类变压器虽然具备了很多优点，但在抗短路能力和雷电冲击过电压波的分布及基准冲击绝缘水平等方面仍不如环氧树脂浇注绝缘干式变压器，且其主要原材料依靠进口，成本过高，不利于推广应用。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，提供一种结构合理，集卷铁心变压器和环氧树脂浇注绝缘干式变压器的优点于一体的环氧树脂浇注绝缘干式变压器及其制造方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：树脂浇注绝缘干式变压器，包括铁心、骨架筒、线圈、绝缘材料；所述铁心为卷铁心，由环氧树脂制成的且由两个半环柱体组成的骨架筒套于其外，线圈绕制在骨架筒上，且线圈用环氧树脂浇注绝缘包封。

上述树脂浇注绝缘干式变压器的制造方法可依以下步骤进行：

A、将卷铁心安装在卷铁心绕线设备上，再在卷铁心上安装由环氧树脂制成的骨架筒；

B、线圈绕制，按常规卷铁心变压器绕线方法进行；

C、安装夹件、垫脚、辅助夹具等卷铁心零部件，并使卷铁心离开绕线设备竖立；

D、安装浇注模具；该浇注模具包括由两个半块组成的浇注模具底板、由两块弧形钢板组成的外模、引出线凸台盖板和上压板，浇注口开设在浇注模具底板上；

E、将完成D步的工件送入德国海德里希(HEDRICH)公司的真空浇注设备进行干燥和真空浇注后再送入烘炉，按工艺规定的加热固化曲线进行固化；

F、脱模、打磨整形、器身装配、引线焊接、总装配、成品试验、外观处理，得成品。

上述的卷铁心绕线设备，与现有油浸式卷铁心变压器的线圈绕线设备结构相近似，为卧式绕线机，其结构是：在底盘为一长方形固定平台上，左右放置两条仰角为8度的斜面导轨，左导轨为固定式，其外侧布满电气、动力及传动装置，右导轨为活动式，通过手动螺杆，可控制其在规定范围内左右移动，以满足不同容量变压器的卷铁心跨度(窗高)的要求。两导轨的斜面上分别安装同步上下滑行拖板，拖板内侧下方镶有齿条。卷铁心放置在拖板上，绕线主轴则横贯于两导轨间中部的下方，以联接骨架齿轮及拖板齿条。导轨上方配置骨架定心装置。线圈绕线工序均由电气配合控制完成，且装有线圈匝数计数器。

本发明所述的树脂浇注绝缘干式变压器兼具卷铁心变压器和环氧树脂浇注绝缘干式变压器的优点，并具备节能效果显著，性能优良，运行可靠，体积小、重量轻、不开裂等特点，且还具有优异的防潮性和阻燃性。

附图说明

图1是本发明所述树脂浇注绝缘干式变压器一个卷铁心心柱的横剖结构示意图；

图2是本发明所述骨架筒一个半环柱体的一侧视图；

图3是本发明所述骨架筒由两个半环柱体件拼接组成的结构示意图；

图4是本发明所述浇注模具底板由两个半块扣合连接组成的结构示意图；

图5是图4的A向剖视结构示意图；

图6本发明所述外模的一块弧形钢板的一侧视图；

图7是本发明所述外模由两块弧形钢板拼接组成的结构示意图；

图8是本发明所述引出线凸台盖板的一侧视图；

图9是图8的B向剖视结构放大示意图；

图10是本发明装配浇注模具的结构示意图一；

图11是本发明装配浇注模具的结构示意图二。

现结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，本发明所述的树脂浇注绝缘干式变压器，由卷铁心1、骨架筒2、低压线圈31、高压线圈32、气道槽4绝缘材料及其他部件组成，由环氧树脂制成的且由两个半环柱体件21组成的骨架筒2套于卷铁心1的每个心柱上，线圈3绕制在骨架筒2上，且低压线圈31、高压线圈32用环氧树脂进行浇注包封。

上述卷铁心，可以是平面卷铁心或立体卷铁心，平面卷铁心可以是框式卷铁心，框式卷铁心可以是带外框的双框式卷铁心。

上述树脂浇注绝缘干式变压器制造时，由于卷制的铁心是封闭型的，因此在绕线圈时，绕组骨架筒和带卡口的卷铁心绕线设备齿轮圈设计成两个半圆部分，骨架筒粘接套在卷铁心心柱上并与齿轮圈装成一体，做好起头并固定在专用卷铁心绕线设备的夹具上，然后开始绕制低压线，层间和换位处用绝缘材料玻璃纤维垫平。若有低压线圈气道时，应按要求放好气道槽，并绑扎平整。低压线圈绕制好后，弯好出头并也固定在夹具中。在低压线圈绕制过程中，应对骨架筒、首层线或气道槽的内外径进行检测和记录，并注意及时调整至符合要求，低压线圈绕完并包扎好外绝缘后，低压线圈即绕制完成。检测，并按要求放置高、低压间的主空道气道槽，用绝缘材料玻璃纤维填平后绑扎平整。

低压线圈绕制及高、低压间的主空道气道槽放置工序完成后，开始绕制高压线圈，层间和段间绝缘处用玻璃纤维垫平，出头和各分接头按要求正确排列，最后包扎好外绝缘。焊好出头和各分接头。本实施例采用薄绝缘结构，线圈的内外绝缘均为2毫米左右，因此有着良好的散热效果。

在封闭的卷铁心上绕制好高、低压线圈后，装上夹件、垫脚、辅助夹具等卷铁心零件，后将变压器吊出绕线设备竖立起来。

如图10、图11所示，在固定在下夹件上的辅助夹具上装好如图4、图5所示的各个线圈绕组的由两个半块51组成的浇注模具底板5，浇注模具底板5上有浇注孔52。利用骨架筒为内模，再安装如图6、图7所示的由两块弧形钢板61拼接组成的外模6，在外模6上安装上如图8、图9所示的引出线凸台盖板7，并盖上上压板8。利用上夹件和螺杆将内、外模紧紧地压在浇注模具底板5上，并用环氧树脂对所有的缝隙进行密封处理。

完成上述工序后，将工件送入德国HEDRICH公司的真空浇注设备中进行真空干燥和环氧树脂真空浇注。环氧树脂真空浇注后，将线圈包封起来，再送入烘炉中按规定的加热固化曲线进行固化。

线圈固化并自然冷却后，经脱模、打磨整形、器身装配、引线焊接、总装配、成品试验、外观处理等工序后，得成品。

经纯环氧树脂在真空状态下加压注入模具并按要求固化成型后的线圈绕组，其层间、段间、匝间均能浸透环氧树脂，导线和玻璃纤维紧密地结合，形成坚固的刚体结构，具有高强度的机械性能和良好的电气性能，有着良好的动、热稳定能力。而且树脂和其他绝缘材料固化形成的复合绝缘热膨胀系数和线圈绕组中所用的铜的热膨胀系数两者基本接近，不存在变压器运行中由于热胀冷缩而产生的线圈绕组导体与绝缘材料之间的机械应力，从根本上消除了龟裂现象。

Claims (8)

1、树脂浇注绝缘干式变压器，包括铁心、骨架筒、线圈、绝缘材料，其特征是：所述铁心为卷铁心，由环氧树脂制成的且由两个半环柱体件组成的骨架筒套于其外，线圈绕制在骨架筒上，且线圈用环氧树脂浇注绝缘包封。

2、根据权利要求1所述的树脂浇注绝缘干式变压器，其特征是：所述绝缘材料为玻璃纤维。

3、根据权利要求1所述的树脂浇注绝缘干式变压器，其特征是：所述卷铁心是平面卷铁心或立体卷铁心。

4、根据权利要求3所述的树脂浇注绝缘干式变压器，其特征是：所述平面卷铁心是框式卷铁心。

5、根据权利要求4所述的树脂浇注绝缘干式变压器，其特征是：所述框式卷铁心是带外框的双框式卷铁心。

6、根据权利要求1所述的树脂浇注绝缘干式变压器，其特征是：所述线圈由低压线圈和高压线圈组成。

7、根据权利要求6所述的树脂浇注绝缘干式变压器，其特征是：低压线圈和高压线圈之间设有气道槽。

8、一种如权利要求1至7所述树脂浇注绝缘干式变压器的制造方法，包括如下步骤：

A、将卷铁心安装在卷铁心绕线设备上，再在卷铁心上安装由环氧树脂制成的骨架筒；

B、线圈绕制；

C、安装夹件、垫脚、辅助夹具等卷铁心零部件，并使卷铁心离开绕线设备竖立；

D、安装浇注模具；

E、将完成D步的工件送入真空浇注设备进行干燥、真空浇注、线圈包封、固化；

F、脱模、打磨整形、器身装配、引线焊接、总装配、成品试验、外观处理，得成品。

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