[发明专利]一种干式变压器线圈及其制造方法

说明书

发明领域

本发明涉及变压器领域，具体而言，本发明涉及一种干式变压器线圈及其制造方法。

发明背景

现有技术中，干式套封型变压器线圈或者涂覆有树脂，或者通过真空腔和胶化炉用环氧树脂铸造而成。环氧树脂能够对变压器线圈提供良好的保护；但是，这种材料存在散热问题。为使热量能够从线圈周围散发出去，就需要在线圈内的预定位置上设置散热导管，以利于散热，从而提高线圈的操作效率并延长线圈的使用寿命。

形成散热导管的传统方法就是在卷绕过程中将固体隔板安装在连续的导电材料层之间。固体金属、包覆有织物的金属和涂有油脂的弹性隔板以及垫片均可以用于在线圈层之间形成间隙。在对线圈进行套封处理后，就可以将这些隔板拆卸下来。不论所用隔板为何种类型，该方法都存在效率低下和可能损坏的问题，因为必须利用牵引设备或桥式吊车才能将这些隔板强制拆卸下来。这些隔板在拆卸过程中经常会损坏，这样就需要对其进行修理或更换，此外，导管隔板，例如铝材，也可能以多种方式造成线圈的损坏。在硬化过程中，由于环氧树脂和铝制隔板的热膨胀量和收缩量存在差别，因此线圈内就会出现应力断裂问题。由于在隔板的拆卸过程中仍然可能在硬化线圈内产生机械断裂，因此，对隔板间最小间距的要求就会减少可以在线圈内设置的散热导管的数量。这样又会增加导电材料所需的厚度，目的是在操作过程中能够实现充分散热。此外，在隔板的拆卸过程中，环氧树脂片或块经常会从线圈上脱落下来，这样就使这种套封式线圈失去所要起的作用。

发明内容

本发明涉及一种干式变压器及其制造方法。

本发明的一个方面在于提供一种干式变压器线圈，包括：由一定长度的导电材料构成的多个层；多个散热导管，所述散热导管由热塑性材料制成并间隔设置在所述多个导电材料层之间；一种树脂，该树脂用于对多个导电材料层进行封套并包围多个散热导管中的每个导管；所述多个散热导管和封套有树脂的多个层在热学和电学方面相匹配。

所述散热导管的材质为环氧树脂。由环氧树脂制成地导管，这种导管适合于作为散热导管被永久安装在封套有树脂的干式变压器线圈上，这种导管可被加工成一种封套有树脂的玻璃纤维基体，这种基体可通过拉挤和硬化而被加工成一种柔性、耐用的导管。这种硬化导管的热梯度与环氧树脂的热梯度相近似，该环氧树脂将在后面的工序中对变压器线圈进行套封。这样，这些材料就会以基本相同的速度进行膨胀和收缩，从而降低在环氧树脂的硬化周期中必然存在的内应力。一个或多个拉挤导管可被切割成适合于安装在线圈绕组之间的长度。这些导管被切割成略短于线圈的卷绕高度，以便消除在卷绕过程中与操作人员发生干涉的可能性。

在本发明的一个优选实施例中，这种散热导管被固定安装到套封有树脂的干式变压器线圈中。这种套封的变压器线圈包括：一根线圈，该线圈设置有多个由一种具有连续长度的导电材料加工而成的层；和多个按照上述方式制成的散热导管，这些散热导管设置在导电材料的卷绕层之间。用一种树脂对线圈进行套封并包围每个散热导管。这些散热导管和套封有树脂的线圈可在热力学和电学方面相匹配。

本发明还包括一种干式变压器线圈的制造方法，该方法包括下述步骤：

(a)通过将一定长度的导电材料卷绕到一个芯体上制成多个层；

(b)将多个由热塑性材料制成的散热导管安装在所述多个导电材料层之间；

(c)利用树脂将所述多个导电材料层封套起来并包围这些散热导管，所述树脂与由热塑性材料制成的散热导管在热学和电学方面相匹配；

(d)对该树脂进行硬化处理，在该树脂中一体形成多个散热导管。

在用树脂对线圈进行封套并包围所述多个散热导管之前，将内部和外部模具放置在线圈周围，从而在所述内部和外部模具之间形成一个用于容纳树脂的空间，将一个一次性的内部模具安装到一个环形件上，或支撑于心轴上。接着，将一种由导电材料制成的连续线圈卷绕到该内部模具上，同时将预先切好的散热导管安装到连续的线圈层之间。在完成卷绕工作时，将线圈从卷绕机的心轴上拆卸下来并竖立在一个硅制底垫上，以密封该部件的下端部，从而防止环氧树脂在后续的套封过程中泄漏。充入环氧树脂以对线圈进行封套并包住散热导管。接着，在一个硬化炉中对该部件进行硬化处理，此后，将内部和外部模具拆下。

本领域的技术人员在接合附图阅读下面对本发明最佳实施例的说明后将会清楚本发明的上述方面及其它方面。应该理解：上面的概括性说明和下面的详细说明仅是示例性和解释性的，并非是对本发明的限制。

附图说明

图1为本发明的散热导管的透视图；