变压器线圈和干式变压器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种变压器线圈，尤其涉及一种具有改进的电老化性能的变压器 线圈，以及包含这种变压器线圈的干式变压器。
【背景技术】
[0002] 变压器线圈是变压器的重要组成部分，或形象地称为变压器的心脏，也是变压器 运行中发生故障较多的部分，其中主要是匝间短路或过热等原因造成的。为了提高线圈匝 间绝缘的性能，本领域的技术人员一般在导电线芯外包覆绝缘层，譬如在导电线芯的外面 包缠含有芳香族聚酰胺纤维的间位芳纶纸。但是普通的间位芳纶纸在变压器长期工作的高 温情况下就会因热老化产生孔洞，从而使导电线芯暴露于空气中，失去了绝缘保护。已知采 用普通的间位芳纶纸包缠的铜制导电线芯在160°c的温度下放置十万个小时后就会产生孔 洞。通过采用改进了的间位芳纶纸，譬如杜邦公司生产的间位芳纶纸NomexM丨其因为 添加了抗氧化剂的，包缠的铜制导电线芯则在高达220°C的温度下，可放置十万个小时后才 产生孔洞。然而当变压器运行时，其外电场若达到间位芳纶纸的微观气隙的起始放电电压 时，含抗氧化剂的间位芳纶纸就会局部放电而发生电老化，导致间位芳纶纸的裂解而失去 绝缘性能。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型的目的是解决前述变压器线圈的绝缘层耐电老化性能较差的问题，通 过在导电线芯表面包缠电绝缘带和一层或多层的间位芳纶纸带，从而提高其耐电老化的性 能。
[0004] 本实用新型一个方面提供一个变压器线圈，包含
[0005] (a) 一根导电线芯；
[0006] (b)由一条电绝缘带组成的内层，所述电绝缘带沿着相对于所述导电线芯的轴线 方向以约20-85度的第一角度螺旋地包缠在所述导电线芯的表面；和
[0007] (c)由至少一条间位芳纟仑纸带组成的外层，所述至少一条间位芳纟仑纸带沿着相对 于所述导电线芯的轴线方向以约20-85度的第二角度螺旋地包缠在所述内层的外表面。
[0008] 在本实用新型的一个【具体实施方式】中，组成所述内层的电绝缘带是一条包含约 30-80重量％的芳香族聚酰胺纤维和约20-70重量％的含云母的间位芳纶纸带，或者是一 条至少一面涂有绝缘粘结剂涂层的位间位芳纶纸带；和组成所述外层的至少一条间位芳纶 纸带包含芳香族聚酰胺纤维，并且基本上不包含云母；
[0009] 其中，所述绝缘粘结剂涂层包含环氧树脂、硅树脂、或其混合物，或由环氧树脂、或 硅树脂、或其混合物制得；以及所述芳香族聚酰胺纤维是由聚（间亚苯基间苯二酰胺）均聚 物、聚（间亚苯基间苯二酰胺）共聚物、或其混合物制得。
[0010] 本实用新型另一方面还提供所述的变压器线圈的方法，包括以下步骤：
[0011] (a)提供一根导电线芯、一条电绝缘带和至少一条具有合适的宽度和长度的间位 芳给纸带；
[0012] (b)将所述电绝缘带沿着相对于所述导电线芯的轴线方向以约20-85度的第一角 度螺旋地包缠在导电线芯的表面，并用胶带固定其两端；
[0013] (C)将第一条间位芳纶纸带沿着相对于所述轴线方向以约20-85度的第二角度螺 旋地包缠在步骤（b)的内层的外表面，并用胶带固定其两端；
[0014] (d)可选的，将第二条或第三条间位芳纶纸带沿着相对于轴线方向各自独立地以 约20-85度的第三角度或第四角度螺旋地包缠在第一条或第二条间位芳纶纸带的外表面， 以制得一个变压器线圈；
[0015] 其中，所述电绝缘带和间位芳纶纸带的每一圈的包缠层与前一圈的包缠层之间有 具有约l-5mm的宽度重叠；
[0016] 所述间位芳纶纸带的包缠的角度和/或方向和与其前一层的电绝缘带或间位芳 纶纸带的包缠角度和/或方向为相同或不同。
【附图说明】
[0017] 图1(a)-图1(e)为本实用新型的变压器线圈的导电线芯上电绝缘带和间位芳纶 纸带的包缠方式的示意图。
[0018] 图2为本实用新型变压器线圈的一个实施方案的示意图。
【具体实施方式】
[0019] 除非另外定义，本文中使用的所有技术和科学术语具有本实用新型所属领域普通 技术人员通常所理解的同样含义。在抵触的情况下，以本说明书包括定义为准。
[0020] 除非另外说明，所有的百分数、份数、比例等都以重量计。
[0021] 当以范围、优选范围、或者优选的数值上限以及优选的数值下限的形式表述某个 量、浓度或其它值或参数的时候，应当理解相当于具体揭示了通过将任意一对范围上限 或优选数值与任意范围下限或优选数值结合起来的任何范围，而不考虑该范围是否具体揭 示。除非另外指出，本文所列出的数值范围旨在包括范围的端点，和该范围之内的所有整数 和分数。
[0022] 在本文中，术语"由……形成"或"由……构成"等同于"包含/包括"。本文中所用 的术语"包括"、"包含"、"具有"、"有""含有"或它们的任意其他变体，是意图包括非排它性的 包含。例如，包含一系列要素的组合物、过程、方法、制件或设备并不一定只限于那些要素， 而是还可以包括没有明确列出的或者这些组合物、过程、方法、制件或设备所固有的其他要 素。而且，除非明确表示相反含义，否则，"或"是指包含"或"而非排它性的"或"。例如，以 下任何一条件都满足条件A或B :A为真（或存在）且B为假（或不存在），A为假（或不存 在）且B为真（或存在），以及A和B都为真（或存在）。
[0023] 在本文中，术语"基本上不包含/括"或"基本上不含有"某种/些组分表示本实 用新型中的所述间位芳纶纸/间位芳纶纸带，相对于所述间位芳纶纸/间位芳纶纸带的总 重，应包含低于1重量％，优选地〇重量％的该组分。
[0024] 在本文中，除非有另外的说明，术语"轴线方向"是意指所述导电线芯的轴线方向。
[0025] 除非有另外的说明，本实用新型的材料、方法和实施例仅仅是示例性的，而非限制 性的。虽然在本实用新型的实施或测试中可以采用类似于或等同于本文所述的那些方法和 材料，但本说明书下文已描述了合适的方法和材料。
[0026] 本实用新型的变压器线圈包含一根导电线芯、包缠在所述导电线芯表面的由一条 电绝缘带组成的内层、和包缠在所述内层的外表面的由至少一条间位芳纶纸带组成的外 层。
[0027] 适用作本实用新型中的变压器线圈，如图1(a)至图1(e)所示，包含：
[0028] (a) 一根导电线芯11 ;
[0029] (b)由一条电绝缘带12组成的内层，所述电绝缘带沿着相对于所述导电线芯的轴 线方向以约20-85度的第一角度螺旋地包缠在所述导电线芯的表面；和
[0030] (c)由至少一条间位芳纟仑纸带13组成的外层，所述至少一条间位芳纟仑纸带沿着相 对于所述轴线方向以约20-85度的第二角度螺旋地包缠在所述内层的外表面上。
[0031] 根据本实用新型的一个【具体实施方式】，电绝缘带12沿着相对于所述导电线芯的 轴线方向螺旋地包缠在导电线芯11上形成内层，如图1 (a)所示；然后第一条间位芳纶纸带 13沿着相对于所述轴线方向地包缠在所述内层的外表面形成外层；所述电绝缘带12的包 缠方向与第一条间位芳纶纸带13的包缠方向不同，如图1(b)所示。
[0032] 根据本实用新型的另一个【具体实施方式】，电绝缘带12沿着相对于所述导电线芯 的轴线方向螺旋地包缠在导电线芯11上形成内层，如图1 (a)所示；然后第一条间位芳纶纸 带13沿着相对于所述轴线方向包缠在所述内层的外表面形成外层；所述电绝缘带12的缠 绕方向与第一条间位芳纶纸带13的包缠方向相同，如图1(c)所示。值得注意的是，即使组 成外层的两条间位芳纶纸带的包缠方向相同，其螺旋角度可以相同或不同。但是为了更好 地提高本实用新型的变压器线圈的耐电老化性能，本领域的技术人员会相应的调整包缠的 起点来尽量错开各层的宽度重叠处。
[0033] 根据本实用新型的另一个【具体实施方式】，电绝缘带12沿着相对于所述导电线芯 的轴线方向螺旋地包缠在导电线芯11上形成内层，如图1(a)所示；第一条间位芳纶纸带 13沿着相对于所述轴线方向包缠在所述内层的外表面；然后第二条