非晶合金乾式配電變壓器的結構及其製造方法
2023-10-08 02:28:44
專利名稱：非晶合金乾式配電變壓器的結構及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種變壓器的線圈及器身結構，尤其涉及非晶合金乾式配電變壓 器的結構及其製造方法。
背景技術：
變壓器的器身由線圈和鐵心兩大部件組成，而銅材是製造變壓器線圈的主要原 材料。我國銅材資源十分緊缺，長期依靠進口，才能滿足需求。近幾年來，國際銅 價猛漲，使變壓器的材料成本大幅度上升。
非晶合金乾式配電變壓器(以下簡稱非晶幹變)是一種被廣泛使用的空載損耗 極低的高效節能產品。銅價不斷上漲影響了非晶幹變的性價比，也在一定程度上制 約了非晶幹變的推廣應用。
鋁是導電性能僅次於銅的優良導體，鋁的質量密度小，不及銅的三分之一。我 國的鋁礦資源相當豐富，不需要進口。
現有國產非晶幹變的低壓線圈幾乎都是用銅箔或銅導線製作成的。如果用鋁箔
代替銅箔或銅導線製作低壓線圈，在產品性能相同的前提下可降低材料成本10%
左右。這樣不僅可以優化非晶幹變的性價比，而且可減小銅價上漲對非晶幹變成本 的影響，降低國家緊缺的銅資源消耗。
發明內容
本發明的目的是為了克服現有的技術不足，提供一種可以明顯降低材料成本， 並具有良好的節能效果的非晶合金乾式配電變壓器的結構及其製造方法。
為實現上述目的本發明採用的技術方案是 一種非晶合金乾式配電變壓器的 結構，包括三相非晶合金鐵心、套裝在鐵心柱上的高低壓線圈、設在高低壓線圈上 端的上夾件，還包括套裝在鐵心柱上的絕緣骨架及若干通過絕緣導線夾或絕緣子固 定在上夾件上的鋁銅過渡接頭。所述低壓線圈的導電材料為鋁箔並直接繞制在絕緣 骨架上，所述低壓線圈的首、末端分別與鋁銅過渡接頭固定連接，所述高壓線圈為 銅導線繞制並用環氧樹脂包封的線圈且套裝在低壓線圈的外面。上述的非晶合金乾式配電變壓器的結構，其中，所述絕緣骨架為與鐵心柱截 面匹配的矩形筒體。
上述的非晶合金乾式配電變壓器的結構，其中，所述鋁銅過渡接頭為每相兩 件共六件且與高低壓線圈同軸向的形式排列，每件鋁銅過渡接頭由焊接成一體的銅 排和鋁排構成，所述低壓線圈的首、末端分別與鋁銅過渡接頭的鋁排焊接。
上述的非晶合金乾式配電變壓器的結l^，其中，所述絕緣導線夾位於過渡接 頭上部的銅排和上夾件之間。
本發明採用的另一個技術方案是 一種非晶合金乾式配電變壓器的結構的制 造方法，包括以巻繞方式製造非晶合金鐵心柱的步驟；以機械加工的方法製造設 在高壓線圈左、右兩端的端夾件及設在上下兩端柱低壓線圈外端的上、下夾件構成 的組合夾件、絕緣骨架及鋁銅過渡接頭的步驟；在絕緣骨架外用鋁箔繞制低壓線圈 的步驟；用銅導線獨立繞制高壓線圈的步驟；以帶有低壓線圈的絕緣骨架套裝在鐵 心柱上、高壓線圈套裝在低壓線圈外的方式進行器身裝配的步驟;線圈連接的步驟。
本發明的優點是空載損耗低，空載電流小，具有很好的節能效果；器身結構 堅實緊湊合理，繞組的機械強度高，可承受短路電流之衝擊，同時由於絕緣骨架的 防護作用，可消除短路電流的電動力所產生的線圈擠壓非晶合金鐵心的影響，以保 證鐵心具有恆定良好的磁性能。此外，本方案還具有材料成本低，重量輕，減小銅 價上漲對非晶幹變成本的影響等優點。
圖1是本發明的非晶合金乾式配電變壓器的結構的示意圖2是本發明的非晶合金乾式配電變壓器的結構中的鋁銅過渡接頭的結構示 意圖3是圖2中的A-A向剖視圖。
具體實施例方式
請參閱圖1，圖中所示的本發明的非晶合金乾式配電變壓器的結構，包括三相 非晶合金鐵心7、低壓線圈4、高壓線圈5、導線夾2、上、下夾件6、絕緣骨架3 及由若干鋁銅過渡接頭1構成的導電排。其中，非晶合金鐵心7為矩形截面的四框 五柱式或三框三柱式結構，鐵心7可由 一排或並列疊放的兩排非晶合金鐵心7組成； 低壓線圈4和高壓線圈5分別套裝在鐵心柱上。絕緣骨架3為內徑與鐵心柱截面匹配的矩形筒體且套置在鐵心柱上； 低壓線圈4的導電材料為鋁箔，鋁箔的寬度可根據其電抗值計算得到，它直
接繞制在絕緣骨架3上。
高壓線圈5為銅導線繞製成的環氧樹脂包封的線圈，它套裝在低壓線圈4的外面。
再請參閱圖2和圖3，鋁銅過渡接頭1為每相兩件共六件且與低壓線圈4同軸 向的形式排列成一排並通過導線夾2或絕緣子固定在上夾件6上。每個鋁銅過渡接 頭1由銅排12和鋁排11焊接成一體，所述絕緣導線夾2位於鋁銅過渡接頭1上部 的銅排12和上夾件6之間。
低壓線圈4的首、末端分別與鋁銅過渡接頭1的鋁排11採用焊接方式連接， 鋁銅過渡接頭1的銅排12沿低壓線圈4的軸向引出至線圈的外部。
一種非晶合金乾式配電變壓器的結構的製造方法，包括以巻繞方式製造非晶合金鐵心柱的步驟，鐵心柱7可以為四框五柱式或三框 三柱式並且可由 一排或並列疊放的兩排構成。
以機械加工的方法製造設在高壓線圈左、右兩端的端夾件及設在上下兩端柱 低壓線圈外端的上、下夾件6構成的組合夾件、絕緣骨架3及鋁銅過渡接頭1的步 驟，其中，絕緣骨架3為內徑與鐵心柱7截面匹配的矩形筒體；鋁銅過渡接頭1 是由銅排12和鋁排11焊接成一體的。
在絕緣骨架3外用鋁箔繞制低壓線圈4的步驟，將低壓線圈4繞製成矩形層 式線圈，線圈的層數即為其匝數，匝間用層間絕緣紙隔開。
用銅導線獨立繞製成高壓線圈5的步驟，將高壓線圈5獨立繞製成四周帶圓 角的分段式矩形層式線圈，用環氧樹脂澆注後成為堅固的整體。
以帶有低壓線圈4的絕緣骨架3套裝在鐵心柱7上、高壓線圈5套裝在低壓 線圈4外的方式進行器身裝配的步驟；在器身裝配時， 一相的高、低壓線圈5、 4 分別套裝在同一個非晶鐵心柱7上。
線圈連接的步驟，鋁銅過渡接頭1鋁排11和低壓線圈4的鋁箔焊接在一起， 鋁銅過渡接頭1的銅排12沿軸向引出至線圈的外部，並用導線夾2固定在器身的 上夾件6上，以便和用戶端輸出母線排連接。
本發明的非晶合金乾式配電變壓器的結構的技術方案是以鋁代銅，它不僅具 有一般非晶幹變的低空載損耗之特徵，還具有材料成本低，重量輕，減小銅價上漲對非晶幹變成本的影響，降低緊缺的銅資源消耗等優點。
本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發 明，而並非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神範圍內，對以上所述 實施例的變化、變型都將落在本發明的權利要求書範圍內。
權利要求
1. 一種非晶合金乾式配電變壓器的結構，包括三相非晶合金鐵心、套裝在鐵心柱上的高低壓線圈、設在高低壓線圈上端的上夾件，其特徵在於，還包括套裝在鐵心柱上的絕緣骨架及若干通過絕緣導線夾或絕緣子固定在上夾件上的鋁銅過渡接頭。所述低壓線圈的導電材料為鋁箔並直接繞制在絕緣骨架上，所述低壓線圈的首、末端分別與鋁銅過渡接頭固定連接，所述高壓線圈為銅導線繞制並用環氧樹脂包封的線圈且套裝在低壓線圈的外面。
2. 根據權利要求l所述的非晶合金乾式配電變壓器的結構，其特徵在於，所 述絕緣骨架為與鐵心柱截面匹配的矩形筒體。
3. 根據權利要求1所述的非晶合金乾式配電變壓器的結構，其特徵在於，所 述鋁銅過渡接頭為每相兩件共六件且與高低壓線圈同軸向的形式排列，每件鋁銅過 渡接頭由焊接成一體的銅排和鋁排構成，所述低壓線圈的首、末端分別與鋁銅過渡 接頭的鋁排焊接。
4. 根據權利要求3所述的非晶合金乾式配電變壓器的結構，其特徵在於，所 述絕緣導線夾位於過渡接頭上部的銅排和上夾件之間。
5. —種如權利要求1所述的非晶合金乾式配電變壓器的結構的製造方法，包 括以巻繞方式製造非晶合金鐵心柱的步驟；以機械加工的方法製造設在高壓線圈 左、右兩端的端夾件及設在上下兩端柱低壓線圈外端的上、下夾件構成的組合夾件、 絕緣骨架及鋁銅過渡接頭的步驟；在絕緣骨架外用鋁箔繞制低壓線圈的步驟；用銅 導線獨立繞制高壓線圈的步驟；以帶有低壓線圈的絕緣骨架套裝在鐵心柱上、高壓 線圈套裝在低壓線圈外的方式進行器身裝配的步驟；線圈連接的步驟。
全文摘要
本發明公開了一種非晶合金乾式變壓器的結構及其製造方法，包括三相非晶合金鐵心、套裝在鐵心柱上的高低壓線圈、設在高低壓線圈上端的上夾件，還包括套裝在鐵心柱上的絕緣骨架及若干通過絕緣導線夾或絕緣子固定在上夾件上的鋁銅過渡接頭。所述低壓線圈的導電材料為鋁箔並直接繞制在絕緣骨架上，所述低壓線圈的首、末端分別與鋁銅過渡接頭固定連接，所述高壓線圈為銅導線繞制並用環氧樹脂包封的線圈且套裝在低壓線圈的外面。本發明的技術方案是以鋁代銅，它不僅具有一般非晶合金配電變壓器的低空載損耗之特徵，還具有材料成本低，重量輕，減小銅價上漲對非晶合金配電變壓器成本的影響，降低緊缺的銅資源消耗等優點。
文檔編號H01F41/02GK101436460SQ20071017040
公開日2009年5月20日 申請日期2007年11月14日 優先權日2007年11月14日
發明者健 凌, 楊佳泉, 偉 顧 申請人:上海置信電氣股份有限公司;上海置信電氣非晶有限公司;上海置信非晶合金變壓器有限公司