一種防水型變壓器的製作方法

2023-09-17 12:43:40

本發明涉及到電氣領域用到的變壓器，具體的說是一種防水型變壓器。

背景技術：

變壓器是利用電磁感應的原理來改變交流電壓的裝置，主要構件是初級線圈、次級線圈和鐵芯(磁芯)，主要功能有電壓變換、電流變換、阻抗變換、隔離、穩壓(磁飽和變壓器)等。變壓器按用途可以分為電力變壓器和特殊變壓器(電爐變、整流變、工頻試驗變壓器、調壓器、礦用變、音頻變壓器、中頻變壓器、高頻變壓器、衝擊變壓器、儀用變壓器、電子變壓器、電抗器、互感器等)。

現有的變壓器一般都是露天安裝的，雖然採取了一定防水措施，但是僅僅起到在露天情況下的防雨水作用，若是變壓器處於較低位置，而又突發澇災或洪水等災害時，很容易將變壓器浸泡到水裡，在這種情況下，由於現有的變壓器密封不嚴謹，很容易會造成變壓器內部進水導致變壓器短路的狀況。

技術實現要素：

為了解決現有的變壓器密封結構不嚴密、不能實現防水功能的問題，本發明提供了一種防水型變壓器，該變壓器通過將變壓器頂部的接線頭和接線柱設置在一封閉的防水罩內，而後接線的電纜通過防水罩上的電纜孔以及防水密封結構伸入到防水罩內與接線頭和接線柱連接，防水密封結構是通過兩個矽膠材質的密封環與電纜的過盈配合，從而實現了電纜與電纜孔之間的嚴格的密封，而且在兩個密封環之間設置封閉膠形成的填充密封塞，進一步增強了防水密封效果，而且在防水罩內設置真空斷路器，從而在萬一漏水的情況下，及時切斷電路。

本發明為解決上述技術問題所採用的技術方案為：一種防水型變壓器，包括變壓器本體、焊接在變壓器本體上用於將變壓器本體的接線頭容納在其中的防水罩以及設置在防水罩內的真空斷路器，且真空斷路器連接在電纜與接線頭之間，所述防水罩的側壁上設置有供電纜穿過的電纜孔，電纜孔內設置有防水密封結構，該防水密封結構包括對稱卡在防水罩上電纜孔兩端的由矽膠材質製成的密封環，密封環中部的穿線孔與電纜的外徑為過盈配合，兩個密封環之間為填充封閉膠凝固後形成的填充密封塞。

所述電纜孔的兩端外擴形成一直徑大於電纜孔直徑的卡環，且密封環由膨脹部和塞緊部兩部分構成，其中，膨脹部的外徑與電纜孔的內徑相同，塞緊部的外徑與卡環的內徑相同，塞緊部的厚度大於卡環的厚度。

所述電纜採用插拔式結構連接，所述插拔式結構包括相互配合的母頭和子頭，所述母頭包括一端開口另一端封閉的絕緣套筒、設置在絕緣套筒底部的導電卡座以及若干弧形固定板，其中，導電卡座的底部設置有引出絕緣套筒的導線，導電卡座的外邊緣和中心位置分別設置有環形擋板和圓形凸臺，所述若干弧形固定板的底部均活動設置在環形擋板和圓形凸臺之間形成的環形槽內，以使每塊弧形固定板均可在環形槽內沿環形槽的徑向活動；環繞所有弧形固定板外側的上部和下部均設置有環形彈簧，以使所有弧形固定板之間圍成供子頭插入的空腔，在弧形固定板與絕緣套筒側壁之間設置有彈性膠套，所述圓形凸臺伸入空腔內，且其端部設置有卡住子頭端部的弧形凹陷；所述子頭包括一絕緣皮套和一端插入絕緣皮套內的導電桿，導電桿位於絕緣皮套內的一端與電纜的金屬芯連接，另一端具有伸入到空腔並與弧形凹陷接觸的導電頭。

所述圍成空腔的弧形固定板與圓形凸臺之間具有間隙；所述導電卡座通過其底部設置的連接臺與絕緣套筒的底壁螺紋連接。

所述環形擋板朝向弧形固定板的側壁為傾斜的坡面，且該坡面自底部向上朝向絕緣套筒的側壁傾斜。

所述彈性膠套的底部外側設置有插入環形擋板與絕緣套筒側壁間的延伸部，且延伸部與彈性膠套連接處形成卡在環形擋板上的卡臺結構。

所述弧形固定板外側壁的上部和下部分別設置有定位環形彈簧的弧形槽，弧形固定板內側壁的上部和下部分別設置有弧形凸起和矩形凸起，且弧形凸起和矩形凸起之間形成凹陷部；弧形固定板的底部通過支臺活動設置在環形槽內，且支臺和矩形凸起之間形成與圓形凸臺側壁相配合的卡臺；弧形固定板的頂部與弧形凸起之間為自下而上外擴的坡面，以使子頭的導電頭能夠在該坡面上滑動並克服環形彈簧的彈力後卡入到弧形凹陷內；所述子頭的導電桿上設置有環形的限位卡槽，該限位卡槽與弧形固定板上的弧形凸起相配合，以將導電頭鎖緊固定在空腔內。

環繞所述若干弧形固定板外側壁的上部和下部分別設置有限定弧形固定板最大擴展範圍的限位環。

所述導電桿插入絕緣皮套內的一端上設置有具有內螺紋的連接孔，該連接孔與電纜內金屬芯端部的連接頭螺紋連接。

本發明所述變壓器外殼的材質為鋁合金。

本發明中，所述電纜孔內設置有外擴的環狀弧形凹陷，以使填充的封閉膠凝固後形成與此弧形凹陷相配合的凸起環；或者，電纜孔內沿其內徑分布有螺旋狀凹陷。

本發明中，所述環形彈簧有4條，且每兩條為一組，兩組環形彈簧分別環繞設置在弧形固定板外側的上部和下部。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

1）本發明通過將變壓器頂部的接線頭和接線柱設置在一封閉的防水罩內，而後用於接線的電纜通過防水罩上的電纜孔伸入到防水罩內與接線頭和接線柱連接，在電纜與電纜孔配合時採用特殊的防水密封結構，這樣通過防水密封結構與防水罩的配合，實現了變壓器接線頭和接線柱的防水密封，實現了變壓器的防水功能；

2）本發明的防水密封結構通過採用矽膠材質製成兩個密封環，電纜穿入這兩個密封環內後，由於兩者過盈配合，因此，電纜穿入密封環後再穿入電纜孔中時，由於擠壓變形，使得密封環與電纜孔以及密封環與電纜之間均形成緊密封閉結構，而且在兩個密封環之間填充封閉膠，這樣在封閉膠凝固後形成填充密封塞，進一步增強了密封效果，完全隔絕了水的滲透；

3）本發明的防水罩內設置有真空斷路器，從而在萬一出現漏水的情況下，可以及時切斷電路，保護了變壓器及供電網絡；

4）本發明的電纜採用插拔式結構連接，不僅連接方便快速，而且連接緊密；插拔式結構的母頭通過採用若干弧形固定板和環形彈簧配合圍成供子頭插入的空腔，而且在空腔內設置有弧形凹陷，該弧形凹陷與子頭配合，從而不僅保證了接觸的緊密性，而且也提高了連接的緊固性，子頭克服環形彈簧的彈力後插入到空腔內後，在環形彈簧彈力作用下，能夠使弧形固定板卡緊子頭，從而提高了連接的緊固性；

5）弧形固定板的下端可在環形擋板和圓形凸臺之間形成的環形槽內活動，而且外部設置有彈性膠套，能夠使子頭在插入到空腔內後，空腔體積變大，進而對子頭產生一定的卡緊作用。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為本發明防水密封結構的示意圖；

圖3為本發明電纜接線母頭的結構示意圖；

圖4為本發明電纜接線子頭的結構示意圖；

圖5為本發明弧形固定板的結構示意圖；

附圖標記：1、變壓器本體，2、防水罩，201、弧形凹陷a，202、卡環，3、電纜，301、連接頭，4、防水密封結構，401、密封環，4011、塞緊部，4012、膨脹部，402、填充密封塞，5、真空斷路器，6、絕緣套筒，7、彈性膠套，701、延伸部，702、插入孔，703、遮蓋部，8、導電卡座，801、連接臺，802、圓形凸臺，803、導線，804、弧形凹陷，805、環形擋板，806、環形槽，9、弧形固定板，901、空腔，902、弧形槽，903、支臺，904、卡臺，905、矩形凸起，906、凹陷部，907、弧形凸起，908、坡面，10、環形彈簧，11、限位環，12、導電桿，1201、導電頭，1202、限位卡槽，1203、連接孔，1204、絕緣體，1205、導電芯，13、絕緣皮套。

具體實施方式

如圖所示，一種防水型變壓器，包括變壓器本體1、焊接在變壓器本體1上用於將變壓器本體1的接線頭容納在其中的防水罩2以及設置在防水罩2內的真空斷路器5，且真空斷路器5連接在電纜3與接線頭之間，所述防水罩2的側壁上設置有供電纜3穿過的電纜孔，電纜孔內設置有防水密封結構4，該防水密封結構4包括對稱卡在防水罩2上電纜孔兩端的由矽膠材質製成的密封環401，密封環401中部的穿線孔與電纜3的外徑為過盈配合，兩個密封環401之間為填充封閉膠凝固後形成的填充密封塞402。

以上為本發明的基本實施方式，可在以上基礎上做進一步的改進、優化和限定：

如，所述電纜孔的兩端外擴形成一直徑大於電纜孔直徑的卡環202，且密封環401由膨脹部4012和塞緊部4011兩部分構成，其中，膨脹部4012的外徑與電纜孔的內徑相同，塞緊部4011的外徑與卡環202的內徑相同，塞緊部4011的厚度大於卡環202的厚度；在膨脹部4012和塞緊部4011中心設置貫通的穿線孔，且穿線孔的內徑與電纜3的外徑為過盈配合，這樣在電纜3穿入穿線孔中後，由於擠壓變形，使得膨脹部4012能充分填充電纜3與電纜孔的間隙，而且塞緊部4011的厚度也大於卡環202的厚度，這樣使得塞緊部4011也能與卡環202緊密配合，從而增強了防水密封性能；

又如，所述電纜孔內設置有外擴的弧形凹陷a201，以使填充的封閉膠凝固後形成與此弧形凹陷a201相配合的凸起環，凸起環的存在，改變了電纜孔內壁與填充密封塞402間的接觸面，從而進一步增強了防水密封的性能，或者，所述電纜孔內沿其內徑分布有螺旋狀凹陷，螺旋狀凹陷存在的意義，實際上也是為了改變電纜孔內壁與填充密封塞402間的接觸面，從而進一步增強防水密封的性能；上述防水密封結構4的施工方法為：首先將電纜3穿過位於防水罩2上電纜孔外側的密封環401，並將其穿入電纜孔後伸入變壓器內部，而後再將位於電纜孔內側的密封環401套在電纜3上，並將該密封環401塞入到電纜孔的內側，接著從電纜孔的外側向電纜孔內注入封閉膠，最後再將電纜3上穿設的另一密封環401塞入到電纜孔中；

又如，所述電纜3採用插拔式結構連接，所述插拔式結構包括相互配合的母頭和子頭，所述母頭包括一端開口另一端封閉的絕緣套筒6、設置在絕緣套筒6底部的導電卡座8以及若干弧形固定板9，其中，導電卡座8的底部設置有引出絕緣套筒6的導線803，導電卡座8的外邊緣和中心位置分別設置有環形擋板805和圓形凸臺802，所述若干弧形固定板9的底部均活動設置在環形擋板805和圓形凸臺802之間形成的環形槽806內，以使每塊弧形固定板9均可在環形槽806內沿環形槽806的徑向活動；環繞所有弧形固定板9外側的上部和下部均設置有環形彈簧10，以使所有弧形固定板9之間圍成供子頭插入的空腔901，在弧形固定板9與絕緣套筒6側壁之間設置有彈性膠套7，所述圓形凸臺802伸入空腔901內，且其端部設置有卡住子頭端部的弧形凹陷804；所述子頭包括一絕緣皮套13和一端插入絕緣皮套13內的導電桿12，導電桿12位於絕緣皮套13內的一端與電纜3的金屬芯連接，另一端具有伸入到空腔901並與弧形凹陷804接觸的導電頭1201；

進一步的，所述圍成空腔901的弧形固定板9與圓形凸臺802之間具有間隙；所述導電卡座8通過其底部設置的連接臺801與絕緣套筒6的底壁螺紋連接；

進一步的，所述環形擋板805朝向弧形固定板9的側壁為傾斜的坡面，且該坡面自底部向上朝向絕緣套筒6的側壁傾斜；

進一步的，所述彈性膠套7的底部外側設置有插入環形擋板805與絕緣套筒6側壁間的延伸部701，且延伸部701與彈性膠套7連接處形成卡在環形擋板805上的卡臺結構；

進一步的，所述弧形固定板9外側壁的上部和下部分別設置有定位環形彈簧10的弧形槽902，弧形固定板9內側壁的上部和下部分別設置有弧形凸起907和矩形凸起905，且弧形凸起907和矩形凸起905之間形成凹陷部906；弧形固定板9的底部通過支臺903活動設置在環形槽806內，且支臺903和矩形凸起905之間形成與圓形凸臺802側壁相配合的卡臺904；弧形固定板9的頂部與弧形凸起907之間為自下而上外擴的坡面908，以使子頭的導電頭1201能夠在該坡面908上滑動並克服環形彈簧10的彈力後卡入到弧形凹陷804內；所述子頭的導電桿12上設置有環形的限位卡槽1202，該限位卡槽1202與弧形固定板9上的弧形凸起907相配合，以將導電頭1201鎖緊固定在空腔901內；

更進一步的，環繞所述若干弧形固定板9外側壁的上部和下部分別設置有限定弧形固定板9最大擴展範圍的限位環11；

再進一步的，所述導電桿12插入絕緣皮套13內的一端上設置有具有內螺紋的連接孔1203，該連接孔1203與電纜3內金屬芯端部的連接頭301螺紋連接；

再如，所述變壓器外殼1和防水罩2的材質為鋁合金；

又再如，所述環形彈簧10有4條，且每兩條為一組，兩組環形彈簧10分別環繞設置在弧形固定板9外側的上部和下部；

最後，為了解決整個電纜的插拔式結構防水的問題，可以採用如下結構：

首先，彈性膠套7的材質選用矽膠材質，其高度與弧形固定板9平齊，而且上部也具有相同材質的遮蓋部703，也就是說，彈性膠套7的頂部上設置有一體的遮蓋部703，在遮蓋部703上開一個供子頭通過的插入孔702，且插入孔702與子頭過盈配合；

然後，在絕緣套筒6的上部設置蓋板，蓋板將遮蓋部703以及彈性膠套7整個密封在其中，蓋板上具有與插入孔702位置和大小均相同的孔；

同時，子頭的導電桿12做成如下結構，內部為一根與導電頭1201連接的導電芯1205，導電芯1205的外部包裹絕緣體1204，導電芯1205另一端與電纜3內的金屬芯接觸，絕緣體1204上設置有環形的限位卡槽1202，該限位卡槽1202與弧形固定板9上部內側壁上設有的弧形凸起907相配合；而且，在子頭插入到空腔901內，導電頭1201與弧形凹陷804卡接時，絕緣皮套13的端部能夠伸入到插入孔702內；

採用上述結構後，在子頭的導電桿12通過插入孔702插入到空腔901內後，由於子頭與空腔901為過盈配合，所以使弧形固定板9外擴進而擠壓彈性膠套7，由於彈性膠套7是矽膠材質的，因此，彈性膠套7變形，進而使插入孔702變小，從而提高了防水密封性能。