[發明專利]一種干式變壓器線圈及其制造方法

在審

• 申請號: 201710395010.3
• 申請日: 2017-05-30
• 公開（公告）號: CN106992063A
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 盧曉鵬
• 申請（專利權）人: 盧曉鵬
• 主分類號: H01F27/28
• 分類號: H01F27/28;H01F27/08
• 代理公司: 許昌豫創知識產權代理事務所(特殊普通合伙)41140
• 代理人: 李海帆

發明領域

本發明涉及變壓器領域，具體而言，本發明涉及一種干式變壓器線圈及其制造方法。

發明背景

現有技術中，干式套封型變壓器線圈或者涂覆有樹脂，或者通過真空腔和膠化爐用環氧樹脂鑄造而成。環氧樹脂能夠對變壓器線圈提供良好的保護；但是，這種材料存在散熱問題。為使熱量能夠從線圈周圍散發出去，就需要在線圈內的預定位置上設置散熱導管，以利于散熱，從而提高線圈的操作效率并延長線圈的使用壽命。

形成散熱導管的傳統方法就是在卷繞過程中將固體隔板安裝在連續的導電材料層之間。固體金屬、包覆有織物的金屬和涂有油脂的彈性隔板以及墊片均可以用于在線圈層之間形成間隙。在對線圈進行套封處理后，就可以將這些隔板拆卸下來。不論所用隔板為何種類型，該方法都存在效率低下和可能損壞的問題，因為必須利用牽引設備或橋式吊車才能將這些隔板強制拆卸下來。這些隔板在拆卸過程中經常會損壞，這樣就需要對其進行修理或更換，此外，導管隔板，例如鋁材，也可能以多種方式造成線圈的損壞。在硬化過程中，由于環氧樹脂和鋁制隔板的熱膨脹量和收縮量存在差別，因此線圈內就會出現應力斷裂問題。由于在隔板的拆卸過程中仍然可能在硬化線圈內產生機械斷裂，因此，對隔板間最小間距的要求就會減少可以在線圈內設置的散熱導管的數量。這樣又會增加導電材料所需的厚度，目的是在操作過程中能夠實現充分散熱。此外，在隔板的拆卸過程中，環氧樹脂片或塊經常會從線圈上脫落下來，這樣就使這種套封式線圈失去所要起的作用。

發明內容

本發明涉及一種干式變壓器及其制造方法。

本發明的一個方面在于提供一種干式變壓器線圈，包括：由一定長度的導電材料構成的多個層；多個散熱導管，所述散熱導管由熱塑性材料制成并間隔設置在所述多個導電材料層之間；一種樹脂，該樹脂用于對多個導電材料層進行封套并包圍多個散熱導管中的每個導管；所述多個散熱導管和封套有樹脂的多個層在熱學和電學方面相匹配。

所述散熱導管的材質為環氧樹脂。由環氧樹脂制成地導管，這種導管適合于作為散熱導管被永久安裝在封套有樹脂的干式變壓器線圈上，這種導管可被加工成一種封套有樹脂的玻璃纖維基體，這種基體可通過拉擠和硬化而被加工成一種柔性、耐用的導管。這種硬化導管的熱梯度與環氧樹脂的熱梯度相近似，該環氧樹脂將在后面的工序中對變壓器線圈進行套封。這樣，這些材料就會以基本相同的速度進行膨脹和收縮，從而降低在環氧樹脂的硬化周期中必然存在的內應力。一個或多個拉擠導管可被切割成適合于安裝在線圈繞組之間的長度。這些導管被切割成略短于線圈的卷繞高度，以便消除在卷繞過程中與操作人員發生干涉的可能性。

在本發明的一個優選實施例中，這種散熱導管被固定安裝到套封有樹脂的干式變壓器線圈中。這種套封的變壓器線圈包括：一根線圈，該線圈設置有多個由一種具有連續長度的導電材料加工而成的層；和多個按照上述方式制成的散熱導管，這些散熱導管設置在導電材料的卷繞層之間。用一種樹脂對線圈進行套封并包圍每個散熱導管。這些散熱導管和套封有樹脂的線圈可在熱力學和電學方面相匹配。

本發明還包括一種干式變壓器線圈的制造方法，該方法包括下述步驟：

(a)通過將一定長度的導電材料卷繞到一個芯體上制成多個層；

(b)將多個由熱塑性材料制成的散熱導管安裝在所述多個導電材料層之間；

(c)利用樹脂將所述多個導電材料層封套起來并包圍這些散熱導管，所述樹脂與由熱塑性材料制成的散熱導管在熱學和電學方面相匹配；

(d)對該樹脂進行硬化處理，在該樹脂中一體形成多個散熱導管。

在用樹脂對線圈進行封套并包圍所述多個散熱導管之前，將內部和外部模具放置在線圈周圍，從而在所述內部和外部模具之間形成一個用于容納樹脂的空間，將一個一次性的內部模具安裝到一個環形件上，或支撐于心軸上。接著，將一種由導電材料制成的連續線圈卷繞到該內部模具上，同時將預先切好的散熱導管安裝到連續的線圈層之間。在完成卷繞工作時，將線圈從卷繞機的心軸上拆卸下來并豎立在一個硅制底墊上，以密封該部件的下端部，從而防止環氧樹脂在后續的套封過程中泄漏。充入環氧樹脂以對線圈進行封套并包住散熱導管。接著，在一個硬化爐中對該部件進行硬化處理，此后，將內部和外部模具拆下。

本領域的技術人員在接合附圖閱讀下面對本發明最佳實施例的說明后將會清楚本發明的上述方面及其它方面。應該理解：上面的概括性說明和下面的詳細說明僅是示例性和解釋性的，并非是對本發明的限制。

附圖說明

圖1為本發明的散熱導管的透視圖；