CN220627560U - 一种干式配电变压器线圈及其线圈制备模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种干式配电变压器线圈及其线圈制备模具，包括线圈本体，线圈本体设有内侧绝缘筒及绕制在内侧绝缘筒上的导线组，导线组的外周侧包裹有外侧绝缘筒，导线组包括若干导线层，导线层由导线沿内侧绝缘筒轴线方向绕制而成，且各导线层沿内侧绝缘筒径向自内至外逐层套接，导线的外壁上包裹有导线绝缘层，内侧绝缘筒和外侧绝缘筒之间填充有硅橡胶，硅橡胶渗入相邻两导线层和同一导线层中相邻两匝导线之间，使得变压器线圈的主绝缘和纵绝缘既有一定的弹性同时又有一定的抗拉强度，在变压器运行过程中，由于负荷的变化，内部产生的机械应力，不会影响线圈的电气性能和机械强度，杜绝了环氧树脂浇注线圈由于内部应力而产生龟裂的现象。

Description

一种干式配电变压器线圈及其线圈制备模具

技术领域

本实用新型涉及变压器线圈制备技术领域，特别是涉及一种干式配电变压器线圈及其线圈制备模具。

背景技术

市场上干式配电变压器主绝缘和纵绝缘，大多采用环氧树脂浇注固化成型，保证了电气绝缘性能、传导散热和机械强度。这项技术已经广泛应用，但其绝缘水平、耐高、低温特性、传导能力均受到树脂材料的限制。绝缘等级F级，成本高，固化时，内部有应力，在昼夜温差变化大时，长期运行，易发生龟裂，影响安全运行。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种干式配电变压器线圈及其线圈制备模具，以解决上述现有技术存在的问题，使得变压器线圈的主绝缘和纵绝缘既有一定的弹性同时又有一定的抗拉强度，在变压器运行过程中，由于负荷的变化，内部产生的机械应力，不会影响线圈的电气性能和机械强度，杜绝了环氧树脂浇注线圈由于内部应力而产生龟裂的现象。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种干式配电变压器线圈，包括线圈本体，所述线圈本体设有内侧绝缘筒及绕制在所述内侧绝缘筒上的导线组，所述导线组的外周侧包裹有外侧绝缘筒，所述导线组包括若干导线层，所述导线层由所述导线沿所述内侧绝缘筒轴线方向绕制而成，且各所述导线层沿所述内侧绝缘筒径向自内至外逐层套接，所述导线的外壁上包裹有导线绝缘层，所述内侧绝缘筒和所述外侧绝缘筒之间填充有硅橡胶，所述硅橡胶渗入相邻两所述导线层和同一所述导线层中相邻两匝所述导线之间。

优选的，相邻两所述导线层之间套接有用于隔断两者电连接的绝缘板，且所述绝缘板且呈筒状结构。

优选的，所述绝缘板上设有若干支撑在所述绝缘板与相应所述导线层之间的第一支撑条，各所述第一支撑条沿所述绝缘板周向等间隔分布，所述硅橡胶填充在所述第一支撑条、所述绝缘板与所述第一支撑条之间的间隙中。

优选的，所述绝缘层的内周壁和外周壁上均设有所述第一支撑条。

优选的，所述导线层中相邻两匝所述导线之间预制有第二支撑条，各所述第二支撑条沿所述导线绕制的方向等间隔分布，所述硅橡胶填充在所述第二支撑条与每匝所述导线之间的间隙中。

优选的，所述导线层沿其轴线方向上的两端均设有端部绝缘。

优选的，各所述绝缘板的两端分别沿所述导线层轴线方向伸出其两端，所述端部绝缘封堵在相邻两所述绝缘板伸出所述导线层之间的位置处。

还提供一种线圈制备模具，包括内模和外模，所述内模和外模之间具有用于放置所述干式配电变压器线圈的空腔，所述空腔连通有真空脱气机构及提供液态硅橡胶的供给机构。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

线圈本体是由加成型液态硅橡胶浇注后干燥固化成的一体式结构，导线组设计在线圈本体内。液态硅橡胶注射和填充在线圈导体层间和匝间后，在一定温度下，催化剂参与反应，线圈内部硅橡胶与相邻绝缘发生交联反应，层间绝缘和匝绝缘的电气强度得到加强，线圈本体内侧的内侧绝缘筒、线圈本体外侧的外侧绝缘筒和导线层两端的绝缘结构可以适当减小，线圈内部不产生应力，解决了环氧树脂浇注线圈由于应力而产生龟裂的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型线圈本体的轴线截面图；

其中，1-内侧绝缘筒、2-端部绝缘、3-外侧绝缘筒、4-绝缘板、5-导线绝缘层、6-导线。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种干式配电变压器线圈及其线圈制备模具，以解决上述现有技术存在的问题，使得变压器线圈的主绝缘和纵绝缘既有一定的弹性同时又有一定的抗拉强度，在变压器运行过程中，由于负荷的变化，内部产生的机械应力，不会影响线圈的电气性能和机械强度，杜绝了环氧树脂浇注线圈由于内部应力而产生龟裂的现象。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1所示，本实施例提供一种干式配电变压器线圈，包括线圈本体，线圈本体为筒式结构(也称层式)，其外形结构为圆形或椭圆形结构，其剖面结构为一层导线层一层绝缘多重组合结构，且线圈本体沿轴线方向上的截面为矩形，线圈本体设有内侧绝缘筒1及绕制在内侧绝缘筒1上的导线组，导线组的外周侧包裹有外侧绝缘筒3，导线组包括若干导线层，导线层由导线6沿内侧绝缘筒1轴线方向绕制而成，且各导线层沿内侧绝缘筒1径向自内至外逐层套接，导线6的外壁上包裹有导线绝缘层5，内侧绝缘筒1和外侧绝缘筒3之间填充有硅橡胶，硅橡胶电气强度可达20kV/mm，优选的硅橡胶为加成型铂金催化液态硅橡胶，硅橡胶渗入相邻两导线层和同一导线层中相邻两匝导线6之间，进一步的，其中线圈本体是由加成型液态硅橡胶浇注后干燥固化成的一体式结构，导线组设计在线圈本体内。液态硅橡胶注射和填充在线圈导体层间和匝间后，在一定温度下，催化剂参与反应，线圈内部硅橡胶与相邻绝缘发生交联反应，层间绝缘和匝绝缘的电气强度得到加强，线圈本体内侧的内侧绝缘筒1、线圈本体外侧的外侧绝缘筒3和导线层两端的绝缘结构可以适当减小，线圈内部不产生应力，解决了环氧树脂浇注线圈由于应力而产生龟裂的问题。

本实用新型采用了加成型液态硅橡胶作为干式配电变压器线圈的主绝缘和纵绝缘，充分利用了硅橡胶的耐高、低温性、憎水性、憎水延迟性、耐湿热性、电气强度高、绝缘系统耐热性、不燃等特点，同时硅橡胶在不同的硬度时，有一定弹性和抗拉强度，保证了变压器在负荷变化时，变压器内部系统中出现的应力不会对线圈的电气性能和机械性能产生影响。具体的，优选采用加成型铂金催化液态硅橡胶作为干式配电变压器线圈的浇注和填充及包封绝缘，以提升变压器的耐高、低温性、导热性、电气绝缘性能、耐湿性以及不燃烧性能，避免环氧树脂浇注线圈由于内部应力，而产生龟裂的问题，实现了整个生产、运行、退役降解整个寿命周期绿色环保要求。

且本实用新型专利采用加成型液态硅橡胶，使得线圈本体的耐候性达到了C4级、环境特性达到了E4级、导热系数为0.6W/(m.k)，导热散热能力更好。绝缘等级达到C级。干式变压器用硅橡胶的邵氏硬度55-60(A),浇注完成后，干燥时，硅橡胶与导线匝绝缘和层间绝缘发生交联反应，因此既有一定的弹性同时又有一定的抗拉强度，在变压器运行过程中，由于负荷的变化，内部产生的机械应力，不会影响线圈的电气性能和机械强度。

其中，相邻两导线层之间套接有用于隔断两者电连接的绝缘板4，优选的相邻两导线层之间通过预浸料H级绝缘板4绝缘，例如采用预浸纸板，且绝缘板4且呈筒状结构。相邻两导线层之间的层间绝缘由绝缘板4和硅橡胶组成，以提高层间绝缘的电气强度。整个线圈本体为连续式绕制，绕弯一层后，加包绝缘板4，然后再绕线。

进一步的，绝缘板4上设有若干支撑在绝缘板4与相应导线层之间的第一支撑条，各第一支撑条沿绝缘板4周向等间隔分布，以为了使液态硅橡胶能够进入到层间绝缘和匝绝缘内，硅橡胶填充在第一支撑条、绝缘板4与第一支撑条之间的间隙中，且液态硅橡胶沿线圈本体高度方向能够灌满线圈本体。优选绝缘层的内周壁和外周壁上均设有第一支撑条，以保证硅橡胶充分填充再两导线层之间。

作为本实用新型优选的实施方式，导线层中相邻两匝导线6之间预制有第二支撑条，各第二支撑条沿导线6绕制的方向等间隔分布，以保证硅橡胶充分填充再两匝导线6之间，具体的硅橡胶填充在第二支撑条与每匝导线6之间的间隙中。

进一步的，导线层沿其轴线方向上的两端均设有端部绝缘2，以对导线6两端形成密封。而且各绝缘板4的两端分别沿导线层轴线方向伸出其两端，端部绝缘2封堵在相邻两绝缘板4伸出导线层之间的位置处，保证了对导线6密封的效果。

还提供一种线圈制备模具，包括内模和外模，内模和外模之间具有用于放置干式配电变压器线圈的空腔，空腔连通有真空脱气机构及提供液态硅橡胶的供给机构，供给机构朝空腔内注入液体硅橡胶，真空脱气机构用于干燥液态硅橡胶，具体的设备开始工作后,真空脱气机构内的真空泵会自动启动,将空腔内部的空气抽取出来,形成真空环境。此时,被干燥的液态硅橡胶开始逐渐失去水分。具体的，根据线圈结构和尺寸，设计内外模具，加工好后，将已绕制好的线圈加装内模和外模，并定位，按照浇注工艺，将液态硅橡胶注入空腔内，使液态硅橡胶渗入导线匝间和导线层间，采用真空脱气工艺，通过真空脱气机构抽真空干燥硅橡胶，且在硅橡胶干燥完后脱模。在干燥时，不产生副产品，干燥时间大幅缩短，浇注干燥后得到一体式结构。绝缘的耐热等级达到C级，散热能力得到大幅提升。95％以上的材料可降解回收。

根据实际需求而进行的适应性改变均在本实用新型的保护范围内。

需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (8)

1.一种干式配电变压器线圈，其特征在于，包括线圈本体，所述线圈本体设有内侧绝缘筒及绕制在所述内侧绝缘筒上的导线组，所述导线组的外周侧包裹有外侧绝缘筒，所述导线组包括若干导线层，所述导线层由所述导线沿所述内侧绝缘筒轴线方向绕制而成，且各所述导线层沿所述内侧绝缘筒径向自内至外逐层套接，所述导线的外壁上包裹有导线绝缘层，所述内侧绝缘筒和所述外侧绝缘筒之间填充有硅橡胶，所述硅橡胶渗入相邻两所述导线层和同一所述导线层中相邻两匝所述导线之间。

2.根据权利要求1所述的干式配电变压器线圈，其特征在于，相邻两所述导线层之间套接有用于隔断两者电连接的绝缘板，且所述绝缘板且呈筒状结构。

3.根据权利要求2所述的干式配电变压器线圈，其特征在于，所述绝缘板上设有若干支撑在所述绝缘板与相应所述导线层之间的第一支撑条，各所述第一支撑条沿所述绝缘板周向等间隔分布，所述硅橡胶填充在所述第一支撑条、所述绝缘板与所述第一支撑条之间的间隙中。

4.根据权利要求3所述的干式配电变压器线圈，其特征在于，所述绝缘层的内周壁和外周壁上均设有所述第一支撑条。

5.根据权利要求2至4任一项所述的干式配电变压器线圈，其特征在于，所述导线层中相邻两匝所述导线之间预制有第二支撑条，各所述第二支撑条沿所述导线绕制的方向等间隔分布，所述硅橡胶填充在所述第二支撑条与每匝所述导线之间的间隙中。

6.根据权利要求5所述的干式配电变压器线圈，其特征在于，所述导线层沿其轴线方向上的两端均设有端部绝缘。

7.根据权利要求6所述的干式配电变压器线圈，其特征在于，各所述绝缘板的两端分别沿所述导线层轴线方向伸出其两端，所述端部绝缘封堵在相邻两所述绝缘板伸出所述导线层之间的位置处。

8.一种制备如权利要求1至7任一项所述的干式配电变压器线圈的线圈制备模具，其特征在于，包括内模和外模，所述内模和外模之间具有用于放置所述干式配电变压器线圈的空腔，所述空腔连通有真空脱气机构及提供液态硅橡胶的供给机构。