CN113903562A - 一种干式变压器及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本申请属于变压器技术领域，尤其涉及一种干式变压器及其制备方法和应用；本申请提供了一种干式变压器及其制备方法和应用；其中，所述干式变压器包括变压器主体、铁芯和变压器线圈；所述变压器线圈表面覆盖内绝缘层，所述内绝缘层为陶瓷层，陶瓷材料在干式变压器在高功率输出时，不易发热且耐热，从而使干式变压器性能稳定不易损害，本申请提供的一种干式变压器及其制备方法和应用可以解决现有技术中干式变压器在高功率输出时，干式变压器发热严重，电压不稳定，从而有可能造成变压器的损坏的技术问题。

Description

一种干式变压器及其制备方法和应用

技术领域

本申请属于变压器技术领域，尤其涉及一种干式变压器及其制备方法和应用。

背景技术

干式变压器是指铁芯和绕组不浸渍在绝缘油中的变压器，由于干式变压器具有抗短路能力强、维护工作量小、运行效率高、体积小、噪音低等优点，常用于防火、防爆等性能要求高的高层建筑、机场，码头等场所。

但干式变压器还存在很多不足之处，如干式变压器在高功率输出时，干式变压器发热严重，电压不稳定，从而有可能造成变压器的损坏。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种干式变压器及其制备方法和应用，可以解决现有技术中干式变压器在高功率输出时，干式变压器发热严重，电压不稳定，从而有可能造成变压器的损坏的技术问题。

本申请第一方面提供了一种干式变压器，所述干式变压器包括变压器主体、铁芯、内绝缘层和变压器线圈；

所述铁芯置于所述变压器主体内；

所述铁芯表面覆盖内绝缘层；

所述变压器线圈缠绕所述铁芯；

所述内绝缘层为陶瓷层；

所述变压器主体数量为一个以上。

优选的，所述陶瓷层中掺杂陶瓷纤维。

需要说明的是，陶瓷纤维具有韧性好强度高的特性，掺杂在陶瓷层中可以改善内绝缘层的韧性，可以避免干式变压器在高功率输出时，陶瓷材质的内绝缘层由于脆性较大，被击穿破裂导致的变压器的损坏。

优选的，所述变压器线圈表面覆盖环氧树脂层。

需要说明的是，环氧树脂具有耐电击穿能力强、抗短路能力强等性质，从而干式变压器在高功率输出时，通过抗击穿和抗短路防止了变压器电压不稳定，进而减少干式变压器损害情况的发生。

优选的，所述环氧树脂层中掺杂磁芯材料。

需要说明的是，磁芯材料是指各种氧化铁混合物组成的一种烧结磁性金属氧化物具有高磁导率和高磁通密度的特性，掺杂在环氧树脂层中，降低了环氧树脂造成的变压器电压转化损耗，提高了干式变压器的电压转化效率。

优选的，所述环氧树脂层表面覆盖外绝缘层；

所述外绝缘层为陶瓷层。

需要说明的是，在环氧树脂层表面覆盖有陶瓷材质的外绝缘层，一方面提高了干式变压器的绝缘性能，另一方面与直接包覆在线圈表面的环氧树脂层相比，将环氧树脂层限定在高热导率、高熔点和热容的内外陶瓷层之间，可以防止因为环氧树脂层耐热性、耐腐蚀性差导致的干式变压器损害。

优选的，所述干式变压器还包括钢板；

所述钢板位于所述铁芯下端；

所述钢板与所述铁芯之间连接绝缘块。

优选的，所述干式变压器还包括底座；

所述底座位于钢板下端。

优选的，所述干式变压器还包括夹件；

所述夹件位于铁芯上端。

优选的，所述干式变压器还包括高压端子及低压出线铜排；

所述高压端子位于所述夹件中；

所述低压出线铜排位于所述夹件中。

优选的，所述干式变压器还包括吊环；

所述吊环位于所述夹件上端。

优选的，所述变压器主体数量为三个；

所述干式变压器还包括高压接引线；

所述高压接引线连接三个所述变压器主体中任意两个。

优选的，所述连接为螺纹连接。

优选的，所述变压器主体数量为两个；

所述干式变压器还包括高压接引线；

所述高压接引线连接两个所述变压器主体。

优选的，两个所述变压器主体为低压变压器主体和高压变压器主体；

所述低压变压器主体内设有低压线圈；

所述高压变压器主体内设有高压线圈；

所述低压线圈和所述高压线圈之间设有低压冷却道。

需要说明的是，通过在低压线圈和所述高压线圈之间设置低压冷却道，可以散热，从而降低变压器高功率输出时变压器温度，防止变压器因温度过高，电压不稳导致的变压器损害。

优选的，所述变压器线圈和铝线圈、铜线圈或铜铝合金线圈。

优选的，所述变压器线圈为铜线圈。

需要说明的是，铜线圈的热膨胀系数小于铜线圈的热膨胀系数，而陶瓷的耐热性好，热膨胀系数极低，因此，铜线圈的热膨胀系数与陶瓷的热膨胀系数更为接近，从而在变压器高功率输出发热时，由于二者热膨胀系数接近包覆在铜线圈表面的陶瓷层不易开裂脱落，变压器电压稳定，不易损害。

本申请第二方面提供了一种干式变压器的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、在变压器线圈表面包覆环氧树脂，得到树脂变压器线圈；

步骤二、在铁芯表面包覆陶瓷，得到陶瓷铁芯；

步骤三、将所述树脂变压器线圈缠绕在所述陶瓷铁芯表面，得到铁芯线圈；

步骤四、在所述铁芯线圈表面包覆陶瓷，得到陶瓷铁芯线圈；

步骤五、将所述陶瓷铁芯线圈下端固定在钢板；

步骤六、将所述陶瓷铁芯线圈上端固定在夹件。

本申请第三方面提供了一种干式变压器在高层建筑、机场以及码头领域中的应用。

需要说明的是，本申请提供的干式变压器耐高温、稳压、散热效果好，且结构简单，可用于防火、防爆等性能要求高的高层建筑、机场，码头等场所。

综上所述，本申请提供了一种干式变压器及其制备方法和应用；其中，所述干式变压器包括变压器主体、铁芯和变压器线圈；所述铁芯置于所述变压器主体内，所述铁芯表面缠绕所述变压器线圈，所述变压器线圈表面覆盖内绝缘层，所述内绝缘层为陶瓷层，陶瓷材料热导率高，在干式变压器在高功率输出时，能够较快的传递热量，且陶瓷材料熔点和热容高，在干式变压器在高功率输出时，不易发热且耐热，从而使干式变压器压力稳定，本申请提供的一种干式变压器及其制备方法和应用可以解决现有技术中干式变压器在高功率输出时，干式变压器发热严重，电压不稳定，从而有可能造成变压器的损坏的技术问题。

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一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请实施例提供的一种干式变压器的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的铁芯以及变压器线圈结构示意图；

其中，附图标记为：1-变压器主体、11-铁芯、12-线圈、121-外绝缘层、122-内绝缘层、13-夹件、14-钢板、15-底座、16-绝缘块、131-高压端子、132-低压导电排、33-高压接引线、134-吊环。

具体实施方式：

本申请提供了一种干式变压器及其制备方法和应用，可以解决现有技术中干式变压器在高功率输出时，干式变压器发热严重，电压不稳定，从而有可能造成变压器的损坏的技术问题。

下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

其中，以下实施例所用试剂或原料均为市售或自制。

实施例1

本实施例1提供了第一种干式变压器，其结构参见附图1和附图2。

本实施例提供的干式变压器结构包括变压器主体，所述变压器主体中包括铁芯，以及套设于所述铁芯上端的变压器线圈，其中，变压器线圈同轴设置且沿轴向排列于所述铁芯，所述线圈外表层设置有至少一层外绝缘层，所述变压器线圈包括有低压线圈及高压线圈，所述低压线圈和高压线圈之间设有低压冷却道；所述铁芯上端设有夹件，所述铁芯下端设有用于固定的的钢板及位于所述钢板下端的底座，所述铁芯与钢板之间连接处通过绝缘块分隔，所述夹件中设高压端子及低压出线铜排，所述夹件与低压导电排为一体式结构，所述夹件与高压端子为螺杆连接方式，所述夹件一侧还包括设有高压接引线，所述夹件与高压接引线通过螺栓连接。

需要说明的是，本实施例提供的干式变压器的变压器线圈外表层的外绝缘层为陶瓷层，陶瓷层熔点、热容、热膨胀和热导率高，作为绝缘材料具有很好的耐高温的效果。

需要说明的是，本实施例提供的干式变压器的变压器线圈具有通过浇注环氧树脂的环氧树脂层，其中，所述环氧树脂中掺有磁芯材料的磁性环氧树脂；环氧树脂具有电气性能好、耐雷电冲击能力强、抗短路能力强等性质，且环氧树脂掺杂磁芯材料后使环氧树脂具有高磁导率和高磁通密度的特性，不仅降低了干式变压器可能损害情况的发生，还降低了环氧树脂造成的变压器电压转化损耗，提高了干式变压器的电压转化效率。

需要说明的是，本实施例提供的干式变压器的变压器线圈和铁芯之间还设有陶瓷材质的内绝缘层，所述线圈和铁芯之间通过内绝缘层进行分隔。在线圈与铁芯之间设置多一层绝缘层，进一步加强了绝缘效果。

需要说明的是，本实施例提供的干式变压器的夹件上端还设有吊环。通过在其干式变压器的夹件上端设置吊环，在进行安装或是搬运过程中能够进行更好的固定。

需要说明的是，本实施例提供的干式变压器的内外绝缘层中还设有陶瓷纤维，陶瓷纤维具有韧性好强度高的优点，能够提高绝缘层的整体韧性及强度；

还需要说明的是，本实施例提供的陶瓷纤维的直径为0.1μm-0.5μm，长度为60μm-70μm，从而能够保证具有一定的强度及韧性的情况下降低干式变压器的成本。

实施例2

本实施例2提供了第一种干式变压器的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、在变压器线圈表面包覆环氧树脂，得到树脂变压器线圈；

步骤二、在铁芯表面包覆陶瓷，得到陶瓷铁芯；

步骤三、将所述树脂变压器线圈缠绕在所述陶瓷铁芯表面，得到铁芯线圈；

步骤四、在所述铁芯线圈表面包覆陶瓷，得到陶瓷铁芯线圈；

步骤五、将所述陶瓷铁芯线圈下端固定在钢板；

步骤六、将所述陶瓷铁芯线圈上端固定在夹件。

需要说明的是，本实施例提供的干式变压器的制备方法还包括步骤通过高压接引线螺纹连接两个变压器主体。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种干式变压器，其特征在于，所述干式变压器包括变压器主体、铁芯、内绝缘层和变压器线圈；

所述铁芯置于所述变压器主体内；

所述铁芯表面覆盖内绝缘层；

所述变压器线圈缠绕所述铁芯；

所述内绝缘层为陶瓷层；

所述变压器主体数量为一个以上。

2.根据权利要求1所述的干式变压器，其特征在于，所述陶瓷层中掺杂陶瓷纤维。

3.根据权利要求1所述的干式变压器，其特征在于，所述变压器线圈表面覆盖环氧树脂层。

4.根据权利要求3所述的干式变压器，其特征在于，所述环氧树脂层掺杂磁芯材料。

5.根据权利要求3所述的干式变压器，其特征在于，所述环氧树脂层表面覆盖外绝缘层；

所述外绝缘层为陶瓷层。

6.根据权利要求1所述的干式变压器，其特征在于，所述变压器主体数量为两个；

所述干式变压器还包括高压接引线；

所述高压接引线连接两个所述变压器主体。

7.根据权利要求6所述的干式变压器，其特征在于，两个所述变压器主体为低压变压器主体和高压变压器主体；

所述低压变压器主体内设有低压线圈；

所述高压变压器主体内设有高压线圈；

所述低压线圈和所述高压线圈之间设有低压冷却道。

8.根据权利要求1所述的干式变压器，其特征在于，所述变压器线圈为铜线圈。

9.一种干式变压器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、在变压器线圈表面包覆环氧树脂，得到树脂变压器线圈；

步骤二、在铁芯表面包覆陶瓷，得到陶瓷铁芯；

步骤三、将所述树脂变压器线圈缠绕在所述陶瓷铁芯表面，得到铁芯线圈；

步骤四、在所述铁芯线圈表面包覆陶瓷，得到陶瓷铁芯线圈；

步骤五、将所述陶瓷铁芯线圈下端固定在钢板；

步骤六、将所述陶瓷铁芯线圈上端固定在夹件。

10.权利要求1-8任一项所述的干式变压器或权利要求9所述制备方法制备的干式变压器在高层建筑、机场以及码头领域中的应用。

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