CN109524220B - 变压器及变压器加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变压器及变压器加工方法，其中变压器包括绝缘盒组件，绝缘盒组件包括高压引出线盒、高低压线圈绕组盒及用于封堵高低压线圈绕组盒的高压线圈腔体的高压线圈绕组端盖，高压引出线盒与高低压线圈绕组盒固定连接，高压线圈腔体与高压引出线盒的腔体通过密封的通道连通，高低压线圈绕组盒内设有通过绝缘板与高压线圈腔体隔离的低压线圈腔体，低压线圈腔体和高压线圈腔体内均灌封有绝缘结构。在本申请提供的变压器中，通过绝缘盒组件和灌封的绝缘结构将高压线圈、低压线圈双重隔离，且通过高压引出线盒将高压引出线部位绝缘隔离，提高了变压器的使用安全性。

Description

变压器及变压器加工方法

技术领域

本发明涉及变压器绝缘防护技术领域，特别涉及一种变压器。本发明还涉及一种变压器加工方法。

背景技术

变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，是电源转换器的主要且重要的部件。由于变压器涉及电力的转换，且变压器是电力系统中的一个极其重要的设备，变压器的绝缘设置尤为重要。

变压器的绝缘结构通常需要经过多种绝缘配合才可实现，具体可通过环氧浇注同时结合空气和绝缘纸绝缘，传统的环氧浇注变压器结构往往体积非常大，同时，需要空气及绝缘纸等进行绝缘隔离，如果环氧树脂开裂或者热老化时会出现绝缘失效，同时单层绝缘在受潮会严重降低击穿电压，导致变压器的使用安全性较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种变压器，变压器的使用安全性提高。本发明的另一目的是提供一种变压器加工方法。

为实现上述目的，本发明提供一种变压器，还包括绝缘盒组件，所述绝缘盒组件包括高压引出线盒、高低压线圈绕组盒及用于封堵所述高低压线圈绕组盒的高压线圈腔体的高压线圈绕组端盖，所述高压引出线盒与所述高低压线圈绕组盒固定连接，所述高压线圈腔体与所述高压引出线盒的腔体通过密封的通道连通，所述高低压线圈绕组盒内设有通过绝缘板与高压线圈腔体隔离的低压线圈腔体，所述低压线圈腔体和所述高压线圈腔体内均灌封有绝缘结构。

优选地，所述高压线圈腔体内设有高压线圈骨架保持部及套设在所述高压线圈骨架保持部上的高压线圈骨架，高压线圈缠绕在所述高压线圈骨架上。

优选地，所述高压线圈骨架保持部和所述高压线圈骨架均为多个，且所述高压线圈骨架保持部和所述高压线圈骨架一一对应。

优选地，所述高压线圈骨架上设有高压引出线缺口。

优选地，所述低压线圈腔体内设有低压线圈骨架保持部及套设在所述低压线圈骨架保持部上的低压线圈骨架，低压线圈缠绕在所述低压线圈骨架上。

优选地，所述低压线圈骨架保持部和所述低压线圈骨架均为多个，且所述低压线圈骨架保持部和所述低压线圈骨架一一对应。

优选地，所述低压线圈骨架上设有低压引出线缺口。

优选地，所述高低压线圈绕组盒和所述高压线圈绕组端盖的外表面均涂覆有金属隔离层。

优选地，所述高压线圈绕组端盖的所述金属隔离层上设有用于防止短路的断槽。

优选地，还包括第一连接杆和第二连接杆，所述第一连接杆的两端分别与所述高压引出线盒和所述高压线圈绕组端盖连接，所述第二连接杆的两端分别与所述高压引出线盒和所述高低压线圈绕组盒连接。

优选地，所述低压线圈腔体上远离所述高压线圈绕组端盖的一端为与外界连通的开口腔体。

优选地，所述高压引出线盒的外侧设有多个依次设置的爬电筋。

一种变压器加工方法，包括步骤：

S1：注塑高压引出线盒、高低压线圈绕组盒及高压线圈绕组端盖，所述高低压线圈绕组盒内设有高压线圈腔体及通过绝缘板与所述高压线圈腔体隔离的低压线圈腔体；

S2：将高压线圈缠绕在套设在高压线圈骨架保持部上的高压线圈骨架上，所述高压线圈、所述高压线圈骨架保持部和所述高压线圈骨架设置于所述高压线圈腔体；

将低压线圈缠绕在套设在低压线圈骨架保持部上的低压线圈骨架上，所述低压线圈、所述低压线圈骨架和所述低压线圈骨架设置于所述低压线圈腔体；

S3：将高压线圈腔体和低压线圈腔体灌充绝缘介质密封；

S4：将高压线圈绕组端盖密封所述高压线圈腔体开口处，所述高压线圈腔体与所述高压引出线盒的腔体通过密封的通道连通；

S5：将高压引出线盒与高低压线圈绕组盒固定连接。

在上述技术方案中，本发明提供的变压器包括绝缘盒组件，绝缘盒组件包括高压引出线盒、高低压线圈绕组盒及用于封堵高低压线圈绕组盒的高压线圈腔体的高压线圈绕组端盖，高压引出线盒与高低压线圈绕组盒固定连接，高压线圈腔体与高压引出线盒的腔体通过密封的通道连通，高低压线圈绕组盒内设有低压线圈腔体，低压线圈腔体和高压线圈腔体内均灌封有绝缘结构。

通过上述描述可知，在本申请提供的变压器中，通过绝缘盒组件和灌封的绝缘结构将高压线圈、低压线圈双重隔离，且通过高压引出线盒将高压引出线部位绝缘隔离，提高了变压器的使用安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的变压器的结构示意图；

图2为本发明实施例所提供的变压器的俯视图；

图3为本发明实施例所提供的变压器的剖视图；

图4为本发明实施例所提供的变压器的侧视图；

图5为本发明实施例所提供的连通口的开设位置图；

图6为本发明实施例所提供的变压器去掉高压线圈绕组端盖后的俯视图；

图7为本发明实施例所提供的变压器的仰视图；

图8为本发明实施例所提供的高压线圈骨架和低压线圈骨架的装配图。

其中图1-8中：1-高压引出线盒、11-爬电筋、12-连通口、2-高低压线圈绕组盒、21-通道、22-第二金属隔离层、23-第一金属隔离层、3-高压线圈绕组端盖、31-第三金属隔离层、311-断槽、4-高压线圈骨架保持部、41-高压线圈骨架、42-高压引出线缺口、5-低压线圈骨架保持部、51-低压线圈骨架、52-低压引出线缺口、6-第一连接杆、7-铁芯。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种变压器，变压器的使用安全性提高。本发明的另一核心是提供一种变压器加工方法。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图8，在一种具体实施方式中，本发明具体实施例提供的变压器包括绝缘盒组件，绝缘盒组件包括高压引出线盒1、高低压线圈绕组盒2及用于封堵高低压线圈绕组盒2的高压线圈腔体的高压线圈绕组端盖3，高压引出线盒1与高低压线圈绕组盒2固定连接，高压线圈腔体与高压引出线盒1的腔体通过密封的通道21连通，具体的，高压引出线盒1的腔体设有与通道21连接的连通口12。高低压线圈绕组盒2内设有低压线圈腔体，低压线圈腔体和高压线圈腔体内均灌封有绝缘结构，具体的，绝缘结构可以为绝缘树脂。低压线圈腔体上远离高压线圈绕组端盖3的一端为与外界连通的开口腔体。

具体的，可以将高压引出线盒1面向高低压线圈绕组盒2的一面敞开，高压引出线盒1和高低压线圈绕组盒2之间有通道21连通，高压引出线通过通道21连通引出到高压引出线盒1内部。具体的，通道21设置在高低压线圈绕组盒2的底部，将高压引出线引出到高压引出线盒1，与低压线圈腔体隔离。

具体的，绝缘盒组件为注塑件，高压引出线盒1、高低压线圈绕组盒2和高压线圈绕组端盖3单独注塑成型，绝缘盒组件中相固定的两个结构通过两处搭接面焊接成为整体，绝缘盒组件通过焊接组装易于加工，可靠性高。其中高压引出线盒1、高低压线圈绕组盒2和高压线圈绕组端盖3单中均选取平整大面焊接，其中高压线圈绕组端盖3在高压线圈绕组放入以后再进行焊接，具体的，在将高压线圈绕组安装在高压线圈腔体，低压线圈绕组安装在低压线圈腔体后再灌封绝缘结构，即低压线圈绕组和高压线圈绕组外部沿高低压线圈绕组盒2表面进行薄层灌封，灌封完成后将高压线圈绕组端盖3与高低压线圈绕组盒2密封。

通过上述描述可知，在本申请具体实施例所提供的变压器中，通过绝缘盒组件及灌封材料实现高压与低压的完全双重固态绝缘，高压线圈绕组、低压线圈绕组均灌封处理，处于固态绝缘状态，无需大的空气间隙进行隔离。同时高压引出线单独处于高压引出线盒1，与低压线圈绕组完全隔离，提高了变压器的使用安全性。

进一步，高压线圈腔体内设有高压线圈骨架保持部4及套设在高压线圈骨架保持部4上的高压线圈骨架41，高压线圈缠绕在高压线圈骨架41上，优选，高压线圈骨架41可以为高压线圈骨架保持部4上外伸板体结构，优选高压线圈骨架41与高压线圈骨架保持部4为一体成型结构。具体的，高压线圈骨架41为多个依次间隔设置的间隔板结构，相邻两个间隔板之间形成用于容纳线体的槽体结构，为了便于缠绕高压线圈，优选，高压线圈骨架41上设有高压引出线缺口42。

优选的，高压线圈骨架保持部4和高压线圈骨架41均为多个，且高压线圈骨架保持部4和高压线圈骨架41一一对应。具体的，高压线圈绕组可以为两个。

进一步，低压线圈腔体内设有低压线圈骨架保持部5及套设在低压线圈骨架保持部5上的低压线圈骨架51，低压线圈缠绕在低压线圈骨架51上，优选，低压线圈骨架51可以为低压线圈骨架保持部5上外伸板体结构，优选低压线圈骨架51与低压线圈骨架保持部5一体成型结构。具体的，低压线圈骨架51为多个依次间隔设置的间隔板结构。为了便于缠绕低压线圈，优选，低压线圈骨架51上设有低压引出线缺口52。具体的，低压线圈骨架保持部5和低压线圈骨架51均为多个，且低压线圈骨架保持部5和低压线圈骨架51一一对应。

如图6和图7所示，低压线圈骨架51和高压线圈骨架41内部绕组均有骨架，其骨架每层按照椭圆结构均匀分布，且有引线口，即低压引出线缺口52和高压引出线缺口42，骨架层间均匀隔离，使得绕线更加规整，电场强度更加均匀。

具体的，组装时将高压线圈绕组通过高压线圈骨架41绕制而成、低压线圈绕组通过低压线圈骨架51绕制而成，然后分别放入高压线圈腔体和低压线圈腔体。

具体的如图1所示，高低压线圈绕组盒2为椭圆形结构，铁芯7沿着上述椭圆长轴方向放置，沿着盒体中心椭圆长轴方向完成铁芯7安装，保证变压器体积最小。

优选的，高低压线圈绕组盒2和/或高压线圈绕组端盖3的外表面涂覆有金属隔离层。绝缘盒体表面涂布金属屏蔽层，使得高压下变压器周围场强分布更加均匀，耐压更高。在高低压线圈绕组盒2的外表面及通道21外表面分别设有第一金属隔离层23和第二金属隔离层22、高压线圈绕组端盖3的外表面涂布有第三金属隔离层31，使变压器场强分布均匀，同时，第三金属隔离层31上设有断槽311，具体的，断槽311长度方向沿第三金属隔离层31半径方向延伸，防止短路。

具体的，低压线圈腔体上远离高压线圈绕组端盖3的一端为与外界连通的开口腔体，由于高压线圈绕组及低压线圈绕组灌封后，无空气间隙，由于低压线圈发热量较大，通过设置开口腔体，将其设置在高低压线圈绕组盒2外侧，从而整体便于散热。

为了防止焊接区受力较大，延长变压器的使用寿命，优选，该变压器还包括第一连接杆6和第二连接杆，第一连接杆6的两端分别与高压引出线盒1和高压线圈绕组端盖3连接，第二连接杆的两端分别与高压引出线盒1和高低压线圈绕组盒2连接。具体的，优选，第一连接杆6和第二连接杆为绝缘杆，第一连接杆6和第二连接杆均为两个，且第一连接杆6和第二连接杆为L形杆，通过四根L形杆固定，保证强度，最终实现高压变压器的场强均匀分布，更高耐压强度，可靠的固态绝缘及沿面的爬电绝缘，加强了高压引出线盒1与高低压线圈绕组盒2的整体强度。

在上述各方案的基础上，优选，高压引出线盒1的外侧设有多个依次设置的爬电筋11。高压引出线盒1四周设置爬电筋11，整体上变压器体积大大减小，功率密度高；不仅可加强盒体的刚度，也可增加爬电。

本申请提供的一种变压器加工方法，包括步骤：

S1：注塑高压引出线盒1、高低压线圈绕组盒2及高压线圈绕组端盖3，高低压线圈绕组盒2内设有高压线圈腔体及通过绝缘板与高压线圈腔体隔离的低压线圈腔体。

S2：将高压线圈缠绕在套设在高压线圈骨架保持部4上的高压线圈骨架41上，优选，高压线圈骨架41可以为高压线圈骨架保持部4上外伸板体结构，优选高压线圈骨架41与高压线圈骨架保持部4为一体成型结构。高压线圈、高压线圈骨架保持部4和高压线圈骨架41位于高压线圈腔体。具体的，高压线圈骨架41为多个依次间隔设置的间隔板结构，相邻两个间隔板之间形成用于容纳线体的槽体结构，为了便于缠绕高压线圈，优选，高压线圈骨架41上设有高压引出线缺口42。

优选的，高压线圈骨架保持部4和高压线圈骨架41均为多个，且高压线圈骨架保持部4和高压线圈骨架41一一对应。具体的，高压线圈绕组可以为两个。

将低压线圈缠绕在套设在低压线圈骨架保持部5上的低压线圈骨架51上，优选，低压线圈骨架51可以为低压线圈骨架保持部5上外伸板体结构，优选低压线圈骨架51与低压线圈骨架保持部5一体成型结构。低压线圈、低压线圈骨架51和低压线圈骨架保持部5位于低压线圈腔体。具体的，低压线圈绕组可以为两个。

具体的，低压线圈骨架51为多个依次间隔设置的间隔板结构。为了便于缠绕低压线圈，优选，低压线圈骨架51上设有低压引出线缺口52。具体的，低压线圈骨架保持部5和低压线圈骨架51均为多个，且低压线圈骨架保持部5和低压线圈骨架51一一对应。

如图6和图7所示，低压线圈骨架51和高压线圈骨架41内部绕组均有骨架，其骨架每层按照椭圆结构均匀分布，且有引线口，即低压引出线缺口52和高压引出线缺口42，骨架层间均匀隔离，使得绕线更加规整，电场强度更加均匀。

具体的，组装时将高压线圈绕组通过高压线圈骨架41绕制而成、低压线圈绕组通过低压线圈骨架51绕制而成，然后分别放入高压线圈腔体和低压线圈腔体。

具体的如图1所示，高低压线圈绕组盒2为椭圆形结构，铁芯7沿着上述椭圆长轴方向放置，沿着盒体中心椭圆长轴方向完成铁芯7安装，保证变压器体积最小。

S3：将高压线圈腔体和低压线圈腔体灌充绝缘介质密封，具体的，绝缘介质可以为绝缘树脂。

S4：将高压线圈绕组端盖3密封高压线圈腔体开口处，高压线圈腔体与高压引出线盒1的腔体通过密封的通道21连通；

S5：将高压引出线盒1与高低压线圈绕组盒2固定连接。

通过绝缘盒组件及灌封材料实现高压与低压的完全双重固态绝缘，高压线圈绕组、低压线圈绕组均灌封处理，处于固态绝缘状态，无需大的空气间隙进行隔离。同时高压引出线单独处于高压引出线盒1，与低压线圈绕组完全隔离，提高了变压器的使用安全性。

低压线圈腔体上远离高压线圈绕组端盖3的一端为与外界连通的开口腔体。

具体的，可以将高压引出线盒1面向高低压线圈绕组盒2的一面敞开，高压引出线盒1和高低压线圈绕组盒2之间有通道21连通，高压引出线通过通道21连通引出到高压引出线盒1内部。具体的，通道21设置在高低压线圈绕组盒2的底部，将高压引出线引出到高压引出线盒1，与低压线圈腔体隔离。

具体的，绝缘盒组件为注塑件，高压引出线盒1、高低压线圈绕组盒2和高压线圈绕组端盖3单独注塑成型，绝缘盒组件中相固定的两个结构通过两处搭接面焊接成为整体，绝缘盒组件，通过焊接组装易于加工，可靠性高。其中高压引出线盒1、高低压线圈绕组盒2和高压线圈绕组端盖3单中均选取平整大面焊接，其中高压线圈绕组端盖3在高压线圈绕组放入以后再进行焊接，具体的，在将高压线圈绕组安装在高压线圈腔体，低压线圈绕组安装在低压线圈腔体后再灌封绝缘结构，即低压线圈绕组和高压线圈绕组外部沿高低压线圈绕组盒2表面进行薄层灌封，灌封完成后将高压线圈绕组端盖3与高低压线圈绕组盒2密封。

高低压线圈绕组盒2和/或高压线圈绕组端盖3的外表面涂覆有金属隔离层。绝缘盒体表面涂布金属屏蔽层，使得高压下变压器周围场强分布更加均匀，耐压更高。在高低压线圈绕组盒2的外表面及通道21外表面分别设有第一金属隔离层23和第二金属隔离层22、高压线圈绕组端盖3的外表面涂布有第三金属隔离层31，使变压器场强分布均匀，同时，第三金属隔离层31上设有断槽311，具体的，断槽311长度方向沿第三金属隔离层31半径方向延伸，防止短路。

具体的，低压线圈腔体上远离高压线圈绕组端盖3的一端为与外界连通的开口腔体，由于高压线圈绕组及低压线圈绕组灌封后，无空气间隙，由于低压线圈发热量较大，通过设置开口腔体，将其设置在高低压线圈绕组盒2外侧，从而整体便于散热。

为了防止焊接区受力较大，延长变压器的使用寿命，优选，该变压器还包括第一连接杆6和第二连接杆，第一连接杆6的两端分别与高压引出线盒1和高压线圈绕组端盖3连接，第二连接杆的两端分别与高压引出线盒1和高低压线圈绕组盒2连接。具体的，优选，第一连接杆6和第二连接杆为绝缘杆，第一连接杆6和第二连接杆均为两个，且第一连接杆6和第二连接杆为L形杆，通过四根L形杆固定，保证强度，最终实现高压变压器的场强均匀分布，更高耐压强度，可靠的固态绝缘及沿面的爬电绝缘，加强了高压引出线盒1与高低压线圈绕组盒2的整体强度。

在上述各方案的基础上，优选，高压引出线盒1的外侧设有多个依次设置的爬电筋11。高压引出线盒1四周设置爬电筋11，，整体上变压器体积大大减小，功率密度高；不仅可加强盒体的刚度，也可增加爬电。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种变压器加工方法，其特征在于，包括步骤：

S1：注塑高压引出线盒（1）、高低压线圈绕组盒（2）及高压线圈绕组端盖（3），所述高低压线圈绕组盒（2）内设有高压线圈腔体及通过绝缘板与所述高压线圈腔体隔离的低压线圈腔体；

S2：将高压线圈缠绕套设在高压线圈骨架保持部（4）上的高压线圈骨架（41）上，所述高压线圈、所述高压线圈骨架保持部（4）和所述高压线圈骨架（41）设置于所述高压线圈腔体中；

将低压线圈缠绕套设在低压线圈骨架保持部（5）上的低压线圈骨架（51）上，所述低压线圈、所述低压线圈骨架（51）和所述低压线圈骨架保持部（5）设置于所述低压线圈腔体中；

S3：将高压线圈腔体和低压线圈腔体灌充绝缘介质密封；

S4：将高压线圈绕组端盖（3）设置在所述高压线圈腔体的上部开口处，将其上部开口密封，所述高压线圈腔体与所述高压引出线盒（1）的腔体通过密封的通道（21）连通；

S5：将高压引出线盒（1）与高低压线圈绕组盒（2）固定连接。

2.根据权利要求1所述的变压器加工方法，其特征在于，所述高压线圈骨架保持部（4）和所述高压线圈骨架（41）均为多个，且所述高压线圈骨架保持部（4）和所述高压线圈骨架（41）一一对应。

3.根据权利要求1所述的变压器加工方法，其特征在于，所述高压线圈骨架（41）上设有高压引出线缺口（42）。

4.根据权利要求1所述的变压器加工方法，其特征在于，所述低压线圈骨架保持部（5）和所述低压线圈骨架（51）均为多个，且所述低压线圈骨架保持部（5）和所述低压线圈骨架（51）一一对应。

5.根据权利要求1所述的变压器加工方法，其特征在于，所述低压线圈骨架（51）上设有低压引出线缺口（52）。

6.根据权利要求1所述的变压器加工方法，其特征在于，在所述高低压线圈绕组盒（2）和所述高压线圈绕组端盖（3）的外表面均涂覆有金属隔离层。

7.根据权利要求6所述的变压器加工方法，其特征在于，在所述高压线圈绕组端盖（3）的所述金属隔离层上设有用于防止短路的断槽（311）。

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