变压器线圈和干式变压器的制造方法_3

文档序号:10158892阅读:来源:国知局

[0059] 在本实用新型的一个【具体实施方式】中,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上,所述电绝缘带的每一 圈的包缠层与其前一圈的包缠层之间具有约l_3mm的宽度重叠。
[0060] 组成外层的间位芳纶纸带
[0061] 适合组成本实用新型的变压器线圈的外层的至少一条间位芳纶纸带含芳香族聚 酰胺纤维,并且基本上不包含云母。如前述,所述至少一条间位芳纶纸带可通过常规方法 与工具,切割大幅宽的间位芳纶纸得到合适的长度与宽度。在本文中,所谓一条间位芳纶 纸带可以是由两条或更多条间位芳纶纸带连接后的一条连续的长带;即除了包缠层之间的 重叠或两条间位芳纶纸带的连接部分,所述由一条间位芳纶纸带组成的外层只有单层的厚 度。然而,可选地,如果所述外层是由两条或更多条的间位芳纶纸带组成,则这两条或更多 条的间位芳纶纸带可以先重叠合并,一次性地沿着相对于所述轴线方向包缠在内层的外表 面;也可以分别进行两次或多次的包缠以组成所述外层。由于后者在包缠方向和角度上提 供了多种可选性,所以分次包缠为优选方式。
[0062] 合适的可组成外层的间位芳纶纸可购自商业来源,例如由杜邦制造的 Nomex'i;i358、N〇mexx410、和Nomexl%。如前述,商购的间位芳纶纸带可通过常规 方法与工具,经切割得到合适的长度与宽度的间位芳纶纸带。
[0063] 适合组成本实用新型的变压器线圈的外层包含至少一层或多层的间位芳纶纸带。
[0064] 在本实用新型的一个【具体实施方式】中,组成外层的所述间位芳纶纸带具有约 0· 05-0. 5mm、或约 0· 1-0. 3mm、或 0· 15-0. 25mm 的厚度。
[0065] 在本实用新型的一个具体实施方案中,组成外层的所述间位芳纶纸带具有约 3_55mm、或约5_40mm、或约8_25mm的宽度。
[0066] 在本实用新型的一个【具体实施方式】中,所述变压器线圈的外层由至少一条间位芳 纶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其内 层的外表面,所述间位芳纶纸带的每一圈的包缠层与其前一圈的包缠层之间具有约l-5mm 的宽度重叠。
[0067] 在本实用新型的一个【具体实施方式】中,所述变压器线圈的外层包含两条间位芳纶 纸带,第一条间位芳纶纸带沿着相对于导电线芯的轴线方向以约20-85度的第二角度螺旋 地包缠在其内层的外表面;第二条间位芳纶纸带沿着相对于所述轴线方向以约20-85度的 第三角度螺旋地包缠在第一条间位芳纶纸带的外表面。其中,所述第一条间位芳纶纸带和 第二条间位芳纶纸带的每一圈的包缠层与其前一圈的包缠层之间都各自地独立地具有约 l-3mm的宽度重叠。
[0068] 在本实用新型的一个【具体实施方式】中,所述变压器线圈的外层包含三条间位芳纶 纸带,第一条间位芳纶纸带沿着相对于导电线芯的轴线方向以约20-85度的第二角度螺旋 地包缠在内层的外表面上;第二条间位芳纶纸带沿着相对于所述轴线方向以约20-85度的 第三角度螺旋地包缠在第一层间位芳纶纸带的外表面;然后,第三条间位芳纶纸带沿着相 对于所述轴线方向角度以约20-85度的第四角度螺旋地包缠在第二条间位芳纶纸带的外 表面。其中,所述第一条间位芳纶纸带、第二条间位芳纶纸带和第三条间位芳纶纸带的每一 圈的包缠层与其前一圈的包缠层之间都各自独立地具有约l_5mm的宽度重叠。
[0069] 夺压器
[0070] 本实用新型中所述的变压器线圈可适用于干式变压器,所述干式变压器包括至少 一个框架形的铁心,所述铁心包括两个铁心柱21,每个铁心柱的上端通过上铁辄22连接在 一起,每个铁心柱的下端通过下铁辄23连接在一起,每个铁心柱上套有本实用新型所述的 变压器线圈24,如图2所示。
[0071] 本实用新型中所述的干式变压器,可以包括只有一个框架形的呈"口 "形的铁心; 还可以包括两个框架形的铁心,所述两个框架的铁心结构和大小相同,在平面上相连呈 "日"形;也可以包括三个框架形的铁心,按照等边三角形结构拼装而成,呈立体三角形。在 所述立体三角形的铁心中,其三个框架的结构和大小都相同,并且其单个铁心柱截面和铁 辄截面均为半圆形,拼装后而组成接近于圆形截面的铁心柱。
[0072] 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:
[0073] (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;
[0074] (b)将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表面,并用胶带固定其两端,以组成内层;
[0075] (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)的表面上,并用胶带固定其两端,以组成外层;
[0076] (d)可选的,将第二条或第三条间位芳纶纸带沿着相对于所述轴线方向各自独立 地以约20-85度的第三角度或第四角度,依次、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;
[0077] 其中,所述电绝缘带和间位芳纶纸带的每一圈的包缠层与其前一圈的包缠层之间 有具有约1-5_的宽度重叠;以及所述间位芳纶纸带的包缠角度和/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/或方向相同或不同。在本文中,所述第一角度、 第二角度、第三角度和第四角度均为包缠层与所述导电线芯的轴线方向的螺旋角度。
[0078] 通过测试击电老化性能来评价本实用新型的变压器线圈的长期电绝缘性能。本文 所用的术语"电老化性能"是指根据ASTM D2275,通过使用电老化箱,在180-200的条件下 施加频率为300Hz、大小为500-1000V十万交流电压,测量包缠着绝缘带的线圈的寿命,即 实验开始到该绝缘带发生裂解失去绝缘性能之间的时间T (单位为小时)。所述绝缘带包括 组成内层的电绝缘带和组成外层的至少一层或多层的不含云母的间位芳纶纸带。
[0079] 本实用新型的干式变压器具有本实用新型的变压器线圈,其工作寿命和对比干式 变压器的寿命相比,提高约10%、或约20%、或约30%、或约40%、或约50%或更多。所述 对比干式变压器具有包缠着内层为含氧化剂的间位芳纶纸所组成的线圈。
[0080] 无需进一步的详述,相信本领域技术人员使用前述说明书能够充分地利用本实用 新型。因此,下面的实施例应被解释为仅仅是说明性的,并非以任何方式限制本实用新型。
[0081] 实施例
[0082] 缩写"E"表示"实施例"并且"CE"表示"对比例",结合其后的数字表示了在所述 例子中所制备的所述变压器线圈。实施例和对比例都是以类似的方式进行制备和测试的。
[0083] 材料
[0084] 导电线芯(A):获自洛阳铜业的电工用铜线,其横截面为1.5mm高x4. 5mm宽的矩 形。
[0085] 间位芳纶纸带(Bl):是获自杜邦的牌号为NomexK410的间位芳纶纸,其包含芳 香族聚酰胺纤维和抗氧化剂,其宽为约12mm、厚为约0. 05mm,。
[0086] 间位芳纶纸带(B2):是获自杜邦的牌号为?^?η?εχ'_864 LAM的间位芳纶纸,其 包含约50重量%的芳香族聚酰胺纤维和50重量%的云母,其宽为约12mm、厚为约0. 05mm。
[0087] 间位芳纶纸带(B3):是获自杜邦的牌号为Nomexx358丨的间位芳纶纸,其包含 约芳香族聚酰胺纤维,并且不包含云母;其宽为约12mm、厚为约0. 05mm。
[0088] 绝缘粘结剂(C):是获自汉高的牌号为Loctite_:K E~ 120HP的环氧树脂。
[0089] 通用测试方法
[0090] 将各个实施例和对比例中所制备的变压器线圈外围包覆一层导电铝箱,放置于电 热老化箱(Wilkes Associate制备)内,将导电错箱连接地线,将变压器线圈端部的铜导线 连接高压电极,闭合烘箱,升高电老化箱的温度至180°C,然后施加频率为300Hz,大小为约 500-1500
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