專(zhuān)利名稱(chēng)：一種樹(shù)脂絕緣變壓器高壓線圈及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用樹(shù)脂浸漬過(guò)的玻璃絲束纏繞成線圈包封絕緣并在模具中成型的變壓器高壓線圈及其制造方法，它適用于制造35KV及以下16000KVA及以下的樹(shù)脂絕緣干式變壓器。
目前，國(guó)內(nèi)外制造的樹(shù)脂玻璃絲纏繞變壓器的高壓線圈均采用每繞一層電磁線則纏一層樹(shù)脂玻璃絲做絕緣，線圈按一段多層園筒式或二段多層園筒式的結(jié)構(gòu)繞制，再在旋轉(zhuǎn)狀況下進(jìn)行固化成型的工藝制造，它存在以下缺陷①整個(gè)過(guò)程均在空氣中進(jìn)行，未經(jīng)真空脫氣，即使樹(shù)脂系統(tǒng)材料經(jīng)過(guò)真空處理，在纏繞過(guò)程中總是難免有氣泡帶入層間絕緣內(nèi)和外表，難以控制產(chǎn)品的局部放電量，致使局部放電這一關(guān)鍵指標(biāo)容易超出國(guó)家規(guī)定的最小值標(biāo)準(zhǔn)，局放的過(guò)大使電氣強(qiáng)度降低，絕緣容易老化，使用壽命縮短，若以增加絕緣尺寸的措施來(lái)彌補(bǔ)，顯然又增大了產(chǎn)品體積，增加了材料成本，這是很不經(jīng)濟(jì)的。②為了纏繞每層的層間絕緣層，每繞完一層線后，必須剪斷每層每段最后一匝線的末端，繞完絕緣層后又重新焊接起來(lái)繼續(xù)繞線，并如此反復(fù)交叉進(jìn)行，這就造成每層均有至少2個(gè)重新焊接起來(lái)的焊接點(diǎn)，經(jīng)多層繞制后，整個(gè)線圈就有若干個(gè)焊接頭，容易造成接觸不良，電阻增大，甚至出現(xiàn)尖角毛刺戳破層匝絕緣，造成短路的事故，可靠性差，且耗費(fèi)大量焊接工時(shí)。③線圈內(nèi)壁主絕緣層采用纖維板做絕緣筒，容易使產(chǎn)品受潮，降低絕緣水平。④在纏繞過(guò)程中若發(fā)生停頓不轉(zhuǎn)動(dòng)，特別是在焊接每層被剪斷的電磁線和引出分接抽頭時(shí)，停頓的時(shí)間較長(zhǎng)，繞在線圈上的樹(shù)脂立即下滴，既造成浪費(fèi)，又使操作者兩手粘滿(mǎn)樹(shù)脂，操作困難，且這種現(xiàn)象自始至終均發(fā)生，勞動(dòng)衛(wèi)生很差。⑤線圈外表因?yàn)槔p了一層玻璃絲，同時(shí)，線匝也不平整，也就無(wú)法做到外表面的平整，總是存在高低不平的波紋，直接影響產(chǎn)品的外表美觀。⑥當(dāng)每層玻璃絲需要交叉繞制時(shí)，對(duì)設(shè)備要求較高，較復(fù)雜，投資亦大。
本發(fā)明的目的是要提供一種用帶樹(shù)脂的玻璃絲束纏繞后并在模具中成型的變壓器高壓線圈及其制造方法，它可以克服上述缺陷，無(wú)需每層每段剪斷電磁線，把繞線與繞絲分兩階段進(jìn)行，避免繞線與繞絲交叉進(jìn)行的焊接頭多，操作不便，勞動(dòng)衛(wèi)生環(huán)境差的現(xiàn)象，并徹底脫去帶進(jìn)線圈的空氣泡，同時(shí)，又使線圈外表具有平整光滑的表面，使產(chǎn)品既具有極高的機(jī)械強(qiáng)度，又具有很高的電氣強(qiáng)度，還能使絕緣尺寸縮小、體積減小、成本降低、外觀美觀、防潮性能優(yōu)異、使用壽命延長(zhǎng)等特點(diǎn)，集樹(shù)脂玻璃絲纏繞與真空澆注兩者長(zhǎng)處于一體，成為樹(shù)脂絕緣變壓器新的一代先進(jìn)產(chǎn)品。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的第一步是繞線。將不同大小的繞線模具按需要裝在繞線機(jī)主軸上，該繞線模亦是最后成型模，在模具上先制作線圈內(nèi)壁絕緣層，可以直接用帶樹(shù)脂的玻璃絲纏繞一定厚度也可以用預(yù)制成型的樹(shù)脂玻璃絲網(wǎng)格板，該網(wǎng)格板是在真空下浸漬環(huán)氧樹(shù)脂固化了的可彎曲的網(wǎng)格板，在該內(nèi)壁絕緣層上繞銅(或鋁)電磁線，線圈結(jié)構(gòu)型式為多段園筒式，10KV級(jí)為8小段及以上，35KV級(jí)為20小段以上，分接電壓抽頭在中部，從線圈中部向兩端繞制成兩大段，每大段中的各小段之間不剪斷，連續(xù)繞制，當(dāng)電磁線匝絕緣能夠承受層間電壓的電氣強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，無(wú)需層間絕緣，繞完線后，必須對(duì)各段進(jìn)行整理和烘干，使之符合絕緣要求。當(dāng)特殊部位需加強(qiáng)層間絕緣時(shí)，可在層間墊以無(wú)紡布，或在繞線的同時(shí)纏繞浸漬環(huán)氧樹(shù)脂的半干性玻璃絲粘帶。
第二步是繞帶樹(shù)脂的玻璃絲。在每?jī)尚《沃g先墊以一定填充絕緣物，以保證段間過(guò)渡線的絕緣，然后用帶樹(shù)脂的玻璃絲在整個(gè)線圈外表面纏繞兩層，同時(shí)放入一層預(yù)制成型的樹(shù)脂玻璃絲網(wǎng)格板。當(dāng)線圈無(wú)局放規(guī)定要求時(shí)，至此則可以送入固化爐中，在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下進(jìn)行固化，脫模即得到樹(shù)脂玻璃絲纏繞低局放線圈。
第三步是真空壓力處理。當(dāng)對(duì)線圈的局放要求較高時(shí)，對(duì)上述纏繞完玻璃絲的線圈，再裝上外模圍板，在真空罐中進(jìn)行抽真空處理，以排去線圈內(nèi)外的全部氣泡。再解除真空，加氣壓處理，使樹(shù)脂能充分浸透，進(jìn)一步改善結(jié)構(gòu)的致密性。
第四步是固化處理過(guò)程。裝有外模的線圈，按常規(guī)澆注產(chǎn)品的固化方法和程序進(jìn)行。脫模后，即制成微局放線圈。
本發(fā)明采取以下技術(shù)手段使高壓線圈既具有極高的機(jī)械強(qiáng)度，又具有很高的電氣強(qiáng)度，還減小了產(chǎn)品的體積，降低了成本，改善了外觀①用帶樹(shù)脂的玻璃絲進(jìn)行平繞和交叉繞制，還加入了預(yù)制成型的玻璃絲網(wǎng)格板，保證了極高的機(jī)械強(qiáng)度；②真空處理，消除氣泡，減小局放，大大提高了電氣強(qiáng)度；③壓力處理，即提高結(jié)構(gòu)的致密性，又使外表平滑光亮；④內(nèi)壁絕緣層以樹(shù)脂玻璃絲或網(wǎng)格板，代替了纖維板，一次性制成，防止產(chǎn)品受潮，提高機(jī)械和電氣強(qiáng)度，減小絕緣尺寸。⑤多小段連續(xù)繞制，無(wú)斷頭，無(wú)層間絕緣或不剪斷線匝加絕緣，提高產(chǎn)品可靠性和縮小體積；⑥繞線與繞絲不是反復(fù)交叉進(jìn)行，而是分兩階段進(jìn)行，大大地改善了勞動(dòng)衛(wèi)生條件。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述

圖1是本發(fā)明的高壓線圈結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的B向視圖。
先制作內(nèi)壁絕緣層1，分接抽頭2在中部，分兩大段連續(xù)繞制分段線圈3，填充絕緣物4放在每小段之間，外壁絕緣層5和端部絕緣6，繞完樹(shù)脂玻璃絲的繞圈在旋轉(zhuǎn)情況下固化，脫模后為低局放線圈，若裝模經(jīng)真空和壓力處理后固化，脫模，則制成微局放線圈。
分段線圈3的段數(shù)應(yīng)根據(jù)線圈電壓等級(jí)的高低和電磁線的電氣強(qiáng)度來(lái)確定。當(dāng)繞制3相10千伏D接法的高壓線圈時(shí)，每相線圈的電壓是10000伏，分成8段以后，每段電壓為1250伏，再分9層繞制，則每層電壓平均為138.9伏，相鄰兩層之間的層間電壓為277.8伏，這個(gè)電壓對(duì)于改性漆包絕緣的電磁線，不用其它層間絕緣也具有可靠的電氣強(qiáng)度。同樣，當(dāng)繞制3相35千伏D接法的高壓線圈時(shí)，通過(guò)分段和分層，使層間電壓控制在上述10KV線圈的層間電壓水平，用改性漆包絕緣的電磁線繞制，不用其它層間絕緣，亦具有可靠的電氣強(qiáng)度。當(dāng)特殊部位需要加強(qiáng)層間絕緣時(shí)，繞制分段線圈時(shí)，在層間墊無(wú)紡布，使樹(shù)脂滲入層間，或在繞線的同時(shí)纏繞浸漬環(huán)氧樹(shù)脂的半干性玻璃絲粘帶。
按照本發(fā)明的方法，可以做到使樹(shù)脂纏繞模具成型與真空澆注型的產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)相同，絕大多數(shù)材料和另部件通用，減少材料庫(kù)存，節(jié)省資金占用，縮短生產(chǎn)周期。
權(quán)利要求
1.一種樹(shù)脂絕緣變壓器高壓線圈，它由內(nèi)壁絕緣層(1)，分接抽頭(2)，線圈，填充絕緣物(4)，外壁絕緣層(5)和端部絕緣(6)等組成，其特征是線圈是8段以上的7層以上圓筒式分段線圈(3)串聯(lián)而成，分段線圈(3)的層間無(wú)絕緣層。
2.如權(quán)利要求1所述的樹(shù)脂絕緣變壓器高壓線圈的制造方法，其特征在于內(nèi)壁絕緣層(1)和外壁絕緣層(5)由樹(shù)脂玻璃絲網(wǎng)格板和帶樹(shù)脂的玻璃絲卷制而成，線圈從中部抽頭開(kāi)始向兩端分兩大段繞制，每大段線圈中的分段線圈(3)之間是不斷頭連續(xù)繞制的，繞制分段線圈(3)與纏繞樹(shù)脂玻璃絲包封絕緣分開(kāi)進(jìn)行，纏繞后的線圈在旋轉(zhuǎn)狀況下加熱固化成低局放產(chǎn)品，若裝在模具中經(jīng)真空壓力處理后加熱固化，則制成微局放產(chǎn)品。
3.按權(quán)利要求2所述的方法，產(chǎn)品電磁計(jì)算數(shù)據(jù)可以用于有填料絕緣真空澆注型產(chǎn)品，互為通用。
全文摘要
本發(fā)明屬于變壓器領(lǐng)域,特別涉及一種用樹(shù)脂浸漬過(guò)的玻璃絲束纏繞成線圈包封絕緣并在模具中成型的變壓器高壓線圈及其制造方法。其特征是:線圈是8段以上的7層以上圓筒式分段線圈串聯(lián)而成,分段線圈的層間無(wú)絕緣層。它的制造方法的特征在于內(nèi)、外壁絕緣層由樹(shù)脂玻璃絲網(wǎng)格板卷制而成,線圈從中部抽頭開(kāi)始向兩端分兩大段繞制,每大段線圈中的分段線圈之間是不斷頭連續(xù)繞制的,繞制分段線圈與纏繞樹(shù)脂玻璃絲包封絕緣分開(kāi)進(jìn)行,本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)緊湊,制作方便等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01F27/28GK1274165SQ99104499
公開(kāi)日2000年11月22日 申請(qǐng)日期1999年5月12日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月12日
發(fā)明者魏勝璋, 陳建業(yè), 魏海 申請(qǐng)人:魏勝璋