專利名稱：一種非晶合金變壓器及其低壓線圈結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種變壓器的線圈結(jié)構(gòu)及變壓器，尤其涉及一種改善了線圈結(jié)構(gòu)的絕緣裝置的非晶合金變壓器的線圈結(jié)構(gòu)及變壓器。
背景技術(shù)：
目前，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，世界的能源越來(lái)越緊張，很多國(guó)家成為了能源緊缺國(guó)家， 節(jié)能成為各國(guó)的一項(xiàng)必不可少的國(guó)策。在電能的傳輸和使用方面，采用非晶合金材料制作 鐵心的非晶合金變壓器由于節(jié)能效果顯著而越來(lái)越受到重視，并已逐步推廣使用。但是，由于非晶合金材料的特殊性決定了非晶合金變壓器的受力不如傳統(tǒng)的變壓 器好。當(dāng)外加應(yīng)力后，損耗會(huì)增加60%左右。通常，非晶合金變壓器的鐵心截面為矩形截 面，高、低壓繞組也為矩形。當(dāng)變壓器發(fā)生短路時(shí)，承受高壓繞組徑向向外、低壓繞組徑向向 內(nèi)的排斥力。矩形繞組的受力不及圓形繞組均勻，機(jī)械強(qiáng)度也不及圓形繞組，承受短路電動(dòng) 力時(shí)容易受力變形。同時(shí)由于非晶合金鐵心不能受外力，不能采取支撐點(diǎn)來(lái)加強(qiáng)此處的強(qiáng) 度。另外，非晶合金變壓器結(jié)構(gòu)的特殊性在于，不是采用將鐵心作為主承重結(jié)構(gòu)件的 傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，而是采用繞組軸向承重的結(jié)構(gòu)。這樣，矩形繞組的軸向和徑向所承受短路電 動(dòng)力的考驗(yàn)要比圓形繞組嚴(yán)酷。由于繞組軸向通過(guò)墊塊壓緊在上下夾件間，高壓繞組為環(huán) 氧樹(shù)脂澆注的剛體結(jié)構(gòu)，足以承受鐵心質(zhì)量和短路時(shí)產(chǎn)生的軸向電動(dòng)力，軸向電動(dòng)力的計(jì) 算、驗(yàn)證與圓形繞組相同。低壓繞組為銅箔繞制，烘爐固化，其剛性不如樹(shù)脂澆注，尤其是長(zhǎng) 邊方向的徑向變形最為嚴(yán)重。因此，矩形截面的箔繞低壓繞組承受短路時(shí)向內(nèi)收縮的徑向 電動(dòng)力成了非晶合金干式變壓器承受短路時(shí)的最嚴(yán)酷點(diǎn)。低壓線圈向內(nèi)移動(dòng)導(dǎo)致嚴(yán)重變 形、損壞，從而導(dǎo)致變壓器報(bào)廢，這是非晶合金變壓器損壞的最主要原因。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種改善 了線圈結(jié)構(gòu)的絕緣裝置的非晶合金變壓器，提高了線圈的機(jī)械強(qiáng)度，使線圈可承受系統(tǒng)故 障電流的沖擊而鐵心可不受電動(dòng)力的影響。為解決上述的技術(shù)總是，本實(shí)用新型提供了一種非晶合金變壓器的低壓線圈結(jié) 構(gòu)，其包括低壓線圈和一絕緣骨架，在絕緣骨架上繞制所述低壓線圈，經(jīng)過(guò)固化后所述低 壓線圈與所述絕緣骨架緊密相連。通常，所述低壓線圈與所述絕緣骨架之間設(shè)有散熱氣道。優(yōu)選地，所述絕緣骨架為一體成型的筒狀結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，所述絕緣骨架也可為一插接型的筒狀結(jié)構(gòu)，具體包括兩組矩形板，每組包 括兩個(gè)相同的板，不同組的板相鄰拼接，板相互連接的兩端為相互交叉的拼合面，兩組板相 互配合通過(guò)插接形成一個(gè)筒型。也可在所述板的一側(cè)開(kāi)設(shè)一凹槽，如一通槽，用于放置出頭 銅排。本實(shí)用新型還提供了一種非晶合金變壓器，包括非晶鐵心、高壓線圈、低壓線圈和附屬結(jié)構(gòu)，所述低壓線圈和高壓線圈套設(shè)在非晶鐵心上，并通過(guò)附屬結(jié)構(gòu)固定，形成一變壓器。其中，所述低壓線圈為前述的任一種線圈結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型不但提高了低壓線圈承受鐵心質(zhì)量的能力，還提高了承受徑向電動(dòng)力 的能力。由于有絕緣骨架的存在，阻礙了低壓線圈向內(nèi)移動(dòng)，使得即使變壓器短路，低壓線 圈也不會(huì)變形、損壞，從而提高了變壓器的使用壽命。說(shuō)明書附圖

圖1A-1C為非晶合金變壓器的線圈結(jié)構(gòu)中實(shí)施例一的骨架結(jié)構(gòu)圖；圖2A-2C為非晶合金變壓器的線圈結(jié)構(gòu)中實(shí)施例一的線圈結(jié)構(gòu)圖；圖3A-3C為非晶合金變壓器的線圈結(jié)構(gòu)中實(shí)施例二的骨架結(jié)構(gòu)圖；圖4A-4C為非晶合金變壓器的線圈結(jié)構(gòu)中實(shí)施例二的板201的結(jié)構(gòu)圖；圖5A-5C為非晶合金變壓器的線圈結(jié)構(gòu)中實(shí)施例二的板202的結(jié)構(gòu)圖；圖6A-6C為非晶合金變壓器的線圈結(jié)構(gòu)中實(shí)施例三的骨架結(jié)構(gòu)圖；圖7A-7C為非晶合金變壓器的線圈結(jié)構(gòu)中實(shí)施例三的板203的結(jié)構(gòu)圖；圖8為非晶合金變壓器的器身結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)主視圖；圖9為非晶合金變壓器的器身結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)俯視圖；圖10為非晶合金變壓器的器身結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)左視圖；圖11為非晶合金變壓器的器身結(jié)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型是在現(xiàn)有非晶合金干式變壓器的線圈結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，在線圈 結(jié)構(gòu)中增加一絕緣骨架2，其由環(huán)氧玻璃絕緣材料制成；在絕緣骨架2上繞制低壓線圈3。所 述低壓線圈3由銅箔繞制，在銅箔與絕緣骨架2、銅箔與銅箔之間及整個(gè)線圈外面都有預(yù)浸 材料，根據(jù)需要所述的預(yù)浸材料可以是F級(jí)環(huán)氧預(yù)浸材料，也可以為H級(jí)預(yù)浸材料，預(yù)浸材 料表面的樹(shù)脂處于半固化狀態(tài)，在常溫下不會(huì)粘連，在150攝氏度左右的溫度下，經(jīng)過(guò)3個(gè) 小時(shí)左右樹(shù)脂會(huì)固化，同時(shí)會(huì)把兩邊材料粘合在一起，這樣低壓線圈3與絕緣骨架2緊密相 連，在這里銅箔也可用銅帶或者鋁箔替代。在所述低壓線圈3與絕緣骨架2之間設(shè)有散熱 氣道。實(shí)施例一如圖1A-1C所示，為本實(shí)用新型所述的非晶合金變壓器的線圈結(jié)構(gòu)中實(shí)施例一的 絕緣骨架結(jié)構(gòu)的三視圖，在本實(shí)施例中，所述絕緣骨架為一體成型的筒型結(jié)構(gòu)。如圖2A-2C所示，為非晶合金變壓器的線圈結(jié)構(gòu)的三視圖。所述線圈結(jié)構(gòu)包括低 壓線圈3和骨架2，所述低壓線圈3直接繞制在骨架2上，經(jīng)過(guò)固化后，低壓線圈3便與絕緣 骨架2緊密連接在一起。另外，為了方便引線銅排與線圈出頭的連接，在骨架的一側(cè)設(shè)有一 凹槽204，該凹槽可以如圖所示的通槽，用于容納作為引線端子的銅排205。實(shí)施例二 如圖3A-3C所示，為非晶合金變壓器的線圈結(jié)構(gòu)中實(shí)施例二的骨架結(jié)構(gòu)三視圖。 如圖4A-4C、5A-5C所示，分別為非晶合金變壓器的線圈結(jié)構(gòu)中實(shí)施例二的板201、板202的 結(jié)構(gòu)圖。所述骨架結(jié)構(gòu)包括兩組板，每組中有兩塊相同結(jié)構(gòu)的板，如板201和板202。所述 板201、板202的兩個(gè)對(duì)邊分別設(shè)有凹槽及凸起，板201的凹槽和凸起的大小形狀與板202的凹槽和凸起的大小形狀相互交叉成拼合面，板201與板202相鄰拼接，插接成一個(gè)筒型。實(shí)施例三如圖6A-6C所示，為非晶合金變壓器的線圈結(jié)構(gòu)的三視圖。如圖7A-7C所示，為非晶合金變壓器的線圈結(jié)構(gòu)中實(shí)施例三的板203的結(jié)構(gòu)圖；所述骨架結(jié)構(gòu)包括一塊板201、一 對(duì)板202及一塊板203。所述板201、板202與實(shí)施例二中的相同，板203的兩個(gè)對(duì)邊與板 201的形狀相同，板201與板203作為對(duì)邊，兩塊板202的兩邊分別與201、203相互插接成 一個(gè)筒型。所述板3的中間設(shè)有一凹槽204，用于容納作為引線端子的銅排205。如圖8-10所示，為本實(shí)用新型提出的一種非晶合金變壓器，包括非晶鐵心1、骨架 2、低壓線圈3、高壓線圈4、上、下夾件5a、5b及上、下墊塊6a、6b。所述非晶鐵心1為開(kāi)口 式卷鐵心，所述非晶鐵心放置在下夾件6b上。所述高壓線圈4與低壓線圈3套在所述非晶 鐵心1的三個(gè)柱上(本實(shí)施例的鐵心為三相五柱式，變壓器為三相變壓器，當(dāng)然也可以是單 相變壓器)，在線圈與鐵心之間設(shè)有夾件5b中間有上下墊塊6a、6b，所述上下墊塊6a、6b與 上下夾件5a、5b之間通過(guò)壓釘螺栓8壓緊，從而實(shí)現(xiàn)低壓線圈與高壓線圈的固定及定位以 克服變壓器短路時(shí)的軸向電動(dòng)力。所述上、下夾件5a、5b與側(cè)板(圖中未示出)通過(guò)螺栓 7固定形成一個(gè)框架，這樣整個(gè)變壓器成為一個(gè)整體。如圖11所示，圖11為非晶合金變壓器的器身結(jié)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；在鐵心柱 上，依次由外向內(nèi)套設(shè)有高壓線圈4、低壓線圈結(jié)構(gòu)。其中，低壓線圈結(jié)構(gòu)包括低壓線圈3和 絕緣骨架2。所述絕緣骨架2由環(huán)氧玻璃絕緣材料制成，通過(guò)該絕緣骨架2提高了低壓線圈 的機(jī)械強(qiáng)度。不但提高了低壓線圈承受鐵心質(zhì)量的能力，更重要的是，當(dāng)發(fā)生短路時(shí)，線圈 也不會(huì)變形、損壞，從而提高了變壓器的使用壽命。
權(quán)利要求一種非晶合金變壓器的低壓線圈結(jié)構(gòu)，包括低壓線圈，其特征在于，還包括一絕緣骨架，所述低壓線圈繞制在所述絕緣骨架上，經(jīng)過(guò)固化后，所述低壓線圈與所述絕緣骨架緊密相連。
2.如權(quán)利要求1所述的非晶合金變壓器的低壓線圈結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述低壓線圈 與所述絕緣骨架之間設(shè)有散熱氣道。
3.如權(quán)利要求1所述的非晶合金變壓器的低壓線圈結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述絕緣骨架 為一體成型的筒狀結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的非晶合金干式變壓器的低壓線圈結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述絕緣 骨架為一插接型的筒狀結(jié)構(gòu)，具體包括兩組矩形板，每組包括兩個(gè)相同的板，不同組的板相 鄰拼接，板相互連接的兩端為相互交叉的拼合面，兩組板相互配合通過(guò)插接形成一個(gè)筒型。
5.如權(quán)利要求3或4所述的非晶合金干式變壓器的低壓線圈結(jié)構(gòu)，其特征在于，在所述 板的一平面?zhèn)乳_(kāi)設(shè)一凹槽，用于放置出頭銅排。
6.一種非晶合金變壓器，包括非晶鐵心、高壓線圈、低壓線圈和附屬結(jié)構(gòu)，所述低壓線 圈和高壓線圈套設(shè)在非晶鐵心上，并通過(guò)附屬結(jié)構(gòu)固定為一整體，其特征在于，所述低壓線 圈為權(quán)利要求1-5任意一權(quán)利要求所述的線圈結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種非晶合金變壓器及其低壓線圈結(jié)構(gòu)，所述低壓線圈結(jié)構(gòu)包括一筒型骨架及低壓線圈，所述低壓線圈為銅箔繞制，所述低壓線圈直接繞在骨架上面，通過(guò)固化使骨架與低壓線圈緊密結(jié)合，使其成為一個(gè)堅(jiān)實(shí)的整體。所述非晶合金變壓器包括前述的低壓線圈結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型通過(guò)這種線圈結(jié)構(gòu)，極大地提高了線圈的機(jī)械強(qiáng)度，改善了變壓器抗短路能力，保證變壓器能夠安全運(yùn)行。
文檔編號(hào)H01F27/30GK201570357SQ200920253959
公開(kāi)日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2009年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月12日
發(fā)明者徐堅(jiān)理, 鐘國(guó)軍, 錢國(guó)鋒 申請(qǐng)人:杭州錢江電氣集團(tuán)股份有限公司