高頻高壓水冷放電變壓器的製作方法

2023-10-05 05:58:44 1

本發明涉及一種高頻高壓水冷放電變壓器。

背景技術：

電能是國民經濟和人民生活的命脈，隨著工業的發展和人民生活水平的日益提高，全球的用電量每年持續增長。同時，2004-2008年間，我國貴金屬冶煉行業產值保持高速增長態勢，年均複合增長率(cagr)為34.9％，2008年全年貴金屬冶煉行業的總產值估計為687.9億元，同比增長16.91％到2013年，中國貴金屬冶煉行業總產值將接近1300億元左右的規模。《2009年版中國貴金屬冶煉行業調查諮詢報告》全面分析了中國貴金屬冶煉行業2003-2008年的行業運行狀況，區域狀況，對貴金屬冶煉行業數據重新進行了匯總統計。中國貴金屬冶煉行業呈現穩步上升的態勢。而貴金屬冶煉行業對於高頻高壓水冷放電變壓器的需求很大。

在同行業中，傳統的放電變壓器往往是因為電壓過高均採用的油絕緣，且變壓器線圈和鐵心有採用環形的、有採用「u」形的，但都是在傳統的結構基礎上進行設計和生產，線圈均採用多層疊繞絕緣結構，沒有達到分布參數的優勢，所以，變壓器效率低和散熱條件差的情況沒有得到解決，且初次級間無屏蔽隔離，系統間影響沒有得到改善。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種容量大、電壓高、體積小、低損耗、高效率、放電水平高、節能降耗、運行可靠、壽命長的高頻高壓水冷放電變壓器。

一種高頻高壓水冷放電變壓器，包括支架，在該支架上分別固定安裝有第一鐵芯和第二鐵芯，在該第一鐵芯上由內向外依次固定安裝有低壓骨架、磁屏蔽和高壓骨架，在該低壓骨架上纏繞安裝有水冷線圈，而在該高壓骨架上纏繞安裝有高壓線圈，並且在該支架兩端分別安裝有上壓板和下壓板，其特別之處在於：其中高壓線圈的導線採用單根利茲線，而水冷線圈的導線採用紫銅管；其中第一鐵芯和第二鐵芯均採用由若干條形鐵氧體材料拼接成的u形結構；其中水冷線圈的導線在低壓骨架上單層等間距繞制，並且水冷線圈的導線上包繞有雲母帶。

其中高壓線圈的導線在高壓骨架上單層緊密繞制，並且高壓線圈的導線上包繞有4層亞胺薄膜。

其中高壓骨架和低壓骨架均採用雲母材質。

其中磁屏蔽採用雲母材質的骨架，在該骨架上依次覆蓋有0.01mm厚的超薄紫銅帶和絕緣層。

其中支架、上壓板和下壓板均採用鋁合金材質。

經過多次試用證明，本發明的新型結構的高頻高壓水冷放電變壓器完全能夠滿足國內多種大功率、高電壓、體積小的新型放電電源的高端技術要求，並且具有體積小、重量輕，頻率高、容量大、損耗低、分布參數好、放電效果好、產品效率高等優點。

附圖說明

附圖1為本發明的結構示意圖；

附圖2為本發明的結構示意圖；

附圖3為本發明的結構示意圖。

具體實施方式

實施例1：

如圖1、2、3所示，一種新型結構高頻高壓水冷放電變壓器，包括鐵芯1、低壓骨架2、水冷線圈3、高壓骨架4、高壓線圈5、磁屏蔽6、上壓板、下壓板7和支架8。

(1)其中變壓器線圈中的高電壓繞組導線採用單根利茲線，低壓繞組導線採用紫銅管，利茲線截面積根據電流大小由單根截面積為3-9mm2繞制，低壓導線紫銅管厚度1-1.5mm，內徑不等，變壓器線圈為長圓形結構。

變壓器鐵芯1採用條形鐵芯拼接成「u」形結構，鐵氧體材料。

(2)變壓器的線圈均採用分開繞制的方式，且變壓器低壓線圈在成型的骨架上單層等間距繞制，水冷線圈3的銅管先包繞雲母帶完成絕緣後單獨繞制完成作為低壓線圈。

(3)高壓線圈5在用雲母製作的成型骨架上單層緊密繞制，高壓線圈5匝間用導線上包繞四層亞胺薄膜隔離，線圈層間除放置屏蔽層隔離外，加空氣距離和雲母帶絕緣。

(4)變壓器的磁屏蔽6也是在雲母帶製作的骨架上疊繞，用0.01mm厚的超薄紫銅帶製作好絕緣後製作。

(5)變壓器的上壓板和下壓板7用鋁合金專業製作，且通過絕緣螺杆從低壓線圈內上下收緊，且用四根鋁合金杆作為安裝支架8支撐。

實施例2：

如圖1、2、3所示，本發明的變壓器包括高壓線圈5包括鐵芯1、變壓器低壓骨架2、水冷線圈3、高壓骨架4、高壓線圈5、磁屏蔽6、上壓板、下壓板7和支架8。

其中變壓器鐵芯1是多個鐵氧體條拼制而成；

變壓器的高壓繞組導線採用四層亞胺包9mm2利茲線，低壓繞組的導線採用t2紫銅管，變壓器原邊並聯、副邊兩組分別輸出。

其中變壓器低壓繞組匝間半疊包繞二層雲母帶且間距式隔離，低壓繞組共繞二個水冷線圈3，高壓線圈5匝間用半疊二層亞胺薄膜隔離，高壓繞組和低壓繞組層間均單層繞制，保證分布電容最小、漏感最低，放電效果最佳。

水冷線圈3骨架用酚醛玻璃布棒製作，均勻間隔，且在兩長面加2mm銅板支撐，水冷線圈3均間隔繞制，分布電容小，且能屏蔽磁心的漏磁，減少環流。

高低壓線圈間的屏蔽層用雲母製作的專用骨架支撐，且用0.01的超薄銅皮製作，系統隔離效果好，且無環流和損耗影響。

高壓線圈5骨架採用雲母材料製作，保證高壓線圈5無電暈及放電。

與現有技術相比，本專利的先進之處主要在於：

1、高壓繞組和低壓繞組層間均單層繞制，保證分布電容最小、漏感最低：

對於正常變壓器來說，無論是高低壓線圈都是多層繞制，且層間僅用絕緣層或風道隔開，線圈均採用無間隔緊密繞制的方式，層間和匝間電壓高的現實無法避免，這就使分布電容這個參數在這個產品中成了一個弊端；但單層繞制的變壓器高低壓線圈在計算時如何平衡線圈的匝數和高度與鐵芯1截面的關係就是一個難點。水冷線圈3在成型的骨架上均勻等間距繞制，且匝間絕緣均用雲母帶和亞胺薄膜包覆；高壓線圈5單層緊密繞制，匝間用亞胺薄膜隔開，保證分布參數特性、阻抗特性好，可做到漏感最低,分布電容最小。

2、水冷線圈3採用專用的長圓形帶間隔骨架繞制，等間距，骨架長面用2mm銅板支撐，即作為支撐骨架，即有效的降低分布電容和漏感，也有效的隔離了漏磁、降低了漏磁通。

3、初次級線圈間利用專用骨架式超薄屏蔽層隔離，使變壓器的系統有效的隔離，無幹擾、無附加損耗、無環流。

本發明高頻、高壓、水冷放電變壓器上的關鍵點就是它的分布參數，且它的漏感參數和分布電容參數尤為重要。所以變壓器影響分布參數的結構也決定了它的輸出漏感、分布電容和放電效果。

本發明將變壓器高低壓線圈單層等間距繞制，且有效隔離，保證有效的絕緣和距離及合理的絕緣結構。達到了變壓器整體溫升低、漏感小、分布參數好、放電效果好、產品效率高。