[發明專利]一種電力電子變壓器及變壓器絕緣電位分布結構

在審

• 申請號: 202010524924.7
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111584205A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 梁湘湘;趙立;蔡明星;吳勇;龍谷宗;譚文俊;丁云風;梁西川;王韜;崔可
• 申請（專利權）人: 中車株洲電機有限公司
• 主分類號: H01F27/24
• 分類號: H01F27/24;H01F27/40
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 萬雙艷

本發明公開了一種變壓器絕緣電位分布結構，包括高電位分布的高壓線圈和低電位分布的低壓線圈；還包括與所述高壓線圈強制鉗位成等電位結構的磁芯。應用本發明提供的變壓器絕緣電位分布結構，通過將磁芯與高壓線圈強制鉗位成等電位結構，可以實現同時縮小產品自身的絕緣尺寸以及與高壓安裝環境的絕緣空間，實現絕緣結構與空間布局的緊湊化。因而有助于級聯型大容量高壓電力電子變壓器高電壓大容量互連需求的產品實現小型化和輕量化。不僅可用于軌道牽引變壓器的高電壓互連，還可應用于各種非車載的、空間緊湊的有多個高電壓級聯需求的應用場合。本發明還公開了一種具有上述變壓器絕緣電位分布結構的電力電子變壓器，同樣具有上述技術效果。

技術領域

本發明涉及變壓器技術領域，更具體地說，涉及一種電力電子變壓器及變壓器絕緣電位分布結構。

背景技術

變壓器是一種靜止的電機，它利用電磁感應原理將一種電壓、電流的交流電能轉換成同頻率的另一種電壓、電流的電能，實現電能在不同電壓等級之間進行轉換。

由于受開關器件技術的限制，高電壓等級電力電子變壓器一般分為多個單元級聯，需配套多個高頻變壓器單體，由于每個單體高頻變壓器均為全絕緣設計，高頻變壓器周圍的電力電子器件都是高電位。而現有傳統變壓器的電位分布結構為高壓線圈高電位分布、低壓線圈低電位分布、磁芯零電位分布。針對現有電力電子變壓器高壓化、大容量化以及小型化的趨勢，采用現有的高頻變壓器絕緣電位分布結構，為了滿足電力電子變壓器中電力電子高壓模塊與高頻變壓器的電氣間隙與爬電距離，電力電子變壓器中電力電子高壓模塊與高頻變壓器之間的絕緣距離選取需按照高電壓等級足量選取，所需空間很大，安裝空間也受限，不利于高頻變壓器的小型化。

綜上所述，如何有效地解決高頻變壓器絕緣電位分布結構在高壓大容量電力電子變壓器中集成安裝所需絕緣空間大等問題，是目前本領域技術人員需要解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的第一個目的在于提供一種變壓器絕緣電位分布結構，該變壓器絕緣電位分布結構的結構設計可以有效地解決高頻變壓器絕緣電位分布結構在高壓大容量電力電子變壓器中集成安裝所需絕緣空間大的問題，本發明的第二個目的是提供一種包括上述變壓器絕緣電位分布結構的電力電子變壓器。

為了達到上述第一個目的，本發明提供如下技術方案：

一種變壓器絕緣電位分布結構，包括高電位分布的高壓線圈和低電位分布的低壓線圈；還包括與所述高壓線圈強制鉗位成等電位結構的磁芯。

優選地，上述變壓器絕緣電位分布結構中，包括磁芯鉗制高壓結構，所述磁芯通過所述磁芯鉗制高壓結構與所述高壓線圈連接以使所述磁芯與所述高壓線圈的電位一致。

優選地，上述變壓器絕緣電位分布結構中，所述磁芯鉗制高壓結構包括由所述磁芯引出的連接件，所述連接件與所述高壓線圈通過導線連接。

優選地，上述變壓器絕緣電位分布結構中，所述連接件包括鋼板或鋁合金板和固定于所述鋼板或所述鋁合金板上的連接螺栓。

優選地，上述變壓器絕緣電位分布結構中，包括磁芯鉗制高壓結構，所述高壓線圈與電力電子變壓器的電力電子高壓模塊連接且電位相同，所述磁芯通過所述磁芯鉗制高壓結構與所述電力電子高壓模塊連接以使所述磁芯與所述高壓線圈的電位一致。

優選地，上述變壓器絕緣電位分布結構中，所述磁芯鉗制高壓結構包括由所述磁芯引出的連接件，所述連接件與所述電力電子高壓模塊通過導線連接。

優選地，上述變壓器絕緣電位分布結構中，所述連接件包括鋼板或鋁合金板和固定于所述鋼板或所述鋁合金板上的連接螺栓。

本發明提供的變壓器絕緣電位分布結構包括高電位分布的高壓線圈、低電位分布的低壓線圈和與高壓線圈強制鉗位成等電位結構的磁芯。