专利名称：环式三相电缆绕组变压器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于变压器技术领域，具体的说是涉及一种环式三相电缆绕组变压器。
背景技术：
现有变压器常用的结构有壳式、单绕组芯式、三相、双绕组芯式和环形等结构。这些类型变压器的铁芯，一般采用硅钢片冲压后叠片而成，如常见的EI型。上述EI型铁心结构硅钢片冲压过程中材料浪费大，磁路气隙也大，致使变压器漏磁大、励磁电流大，同时工艺复杂且影响很大，绑接时装配工艺稍有欠缺就会引起运行中的大噪声，并且体积较大、同时重量也很重。例如DE40414、US2446999、GB2025150、US3792399、US4229721这些专利文献中所述结构。
对于常规电力变压器，一般采用矩形截面导线，这种导线在其四个拐角处场强较集中，电场分布极不均匀。同时为了使绕组涡流损耗减到最小，沿绕组高度方向的导线必须换位，这样会使绕组的结构非常复杂；常规变压器的设计还需考虑控制电场对接地部件的影响问题。这使常规变压器无论是在设计还是制造操作中，都会比较复杂。
众所周知油浸式变压器存在局放隐患。为了避免局放量过大，绝缘处理工艺就非常复杂。为了获得良好的绝缘，必须保持绝缘的低湿度，绝缘部件都必须充分浸渍，排除缝隙中的存在局放隐患的气泡。为了确保降低局放，器身装入油箱之前必须进行特定的干燥和浸渍工艺。同时在绕组端部还需采取措施以改善电场分布不均和防止局部放电的影响；此外，如果充油电力变压器中发生放电或任一部件的温度在运行中局部过热，都会引起油、绝缘或油中微水的分解，导致分解产生的气体溶于油中，以致降低了油的绝缘性能，同时绝缘也会因受热、分解而出现严重的老化现象。此外常规电力变压器，借助于绝缘油冷却、绝缘，这不可避免地使其具有例如漏油、体积大、运输难等问题。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述缺陷，提供一种结构简单、节能效果好、便于制造的环式三相电缆绕组变压器，从而解决上述常规油浸式变压器工艺复杂、漏油、易燃、易爆、体积大、运输难、环保性差等长期存在的问题。
解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是该环式三相电缆绕组变压器包括电缆绕组、环式三相铁芯。所述电缆绕组用电缆包括导电线芯、内半导电层、绝缘层和外半导电层，导电线芯采用圆形截面的线芯作为导体。其中内半导电层、外半导电层可以由相同的基底材料构成，其中都混合有导电材料例如碳黑或金属粉末颗粒。为了使其膨胀系数与绝缘层基本相同，添加碳黑或金属粉末的量应在不影响机械特性的前提下，根据导电率的具体要求实施。由于电缆的内、外导体截面形状不再是常规油浸式变压器绕组导体的矩形形状，而是采用了圆形截面的线芯作为导体，圆形导体建立了均匀分布的电场。同时采用现有的交联电缆生产中普遍采用的“三层共挤”结构可以大大消除局部放电。彻底解决了导线换位、导体电场分布不均等问题。绕组电缆的导电线芯的外层至少有一根与内半导电层可靠电接触，以保证电位的统一。
本实用新型的绝缘层材料可以是诸如LDPE(低密度聚乙烯)、HDPE(高密度聚乙烯)、PP(聚丙烯)、PB(聚丁烯)、PMP(聚甲基戊烯)、XLPE(交联聚乙烯)、EPR(乙丙橡胶)或硅橡胶等类型的热塑性材料。电缆的内、外半导电层可以是诸如LDPE(低密度聚乙烯)、HDPE(高密度聚乙烯)、PP(聚丙烯)、PB(聚丁烯)、PMP(聚甲基戊烯)、XLPE(交联聚乙烯)、EPR(乙丙橡胶)或硅橡胶之类的热塑性材料添加碳黑、金属粉末等导电体制成。半导电材料的电阻系数在10-6Ωcm～100kΩcm范围内，一般为10-3～1000Ωcm，优选为1～500Ωcm。
本实用新型的环式三相铁芯包括铁芯柱、上铁轭、下铁轭。由于每个铁芯柱为一整体，从而降低了磁耗，具有较好的节能效果，同时降低了噪音。
本实用新型的三个铁芯柱的上端分别固定安装在环状的上铁轭上，三个铁芯柱的下端分别固定安装在环状的下铁轭上。上铁轭和下铁轭可以是三角形。三个铁芯柱分别固定安装在上铁轭或/和下铁轭的三个顶角部，使三个铁芯柱构成三棱柱的三个棱。铁芯柱与铁轭的接触面可以为平面或曲面，并通过磁分子黏合剂使其可靠连接。
本实用新型的铁芯柱材料可以采用非晶合金或硅钢片圈制成圆柱体，或采用非晶合金、硅钢片的同心圆柱体套制而成。
以下结合实施例附图对本实用新型作进一步的详细描述。
图1本实用新型的整体示意图图2本实用新型的铁芯示意图图3本实用新型中绕组用电缆的截面图图中1-电缆绕组；2-铁芯的上铁轭；3-铁芯的下铁轭；4-铁芯柱；5-导电线芯；6-内半导电层；7-绝缘层；8-外半导电层。
具体实施方式
本环式三相电缆绕组变压器包括环式三相铁芯和电缆绕组(1)，而环式三相铁芯包括铁芯柱(4)、上铁轭(2)和下铁轭(3)，铁芯柱上安装有绕组(1)。三个铁芯柱(4)的下端分别固定在环状的下铁轭(3)上，然后根据具体设计要求分别将电缆绕制的各相绕组(1)套装在铁芯柱(4)周围，最后将三个铁芯柱(4)的上端分别固定安装在环状的上铁轭(2)上。
本实用新型在制造中，先分别制造铁芯柱(4)、上铁轭(2)、下铁轭(3)及电缆绕组(1)。绕组(1)套装在铁芯柱(4)上后，使用磁分子粘合剂将铁芯柱(4)与上下铁轭(2、3)分别可靠粘接。由于每一相的铁芯柱是一个整体，从而降低了磁耗，实现节能、降噪声的效果。上铁轭(2)和下铁轭(3)可以是三角形。铁芯材料采用非晶合金或硅钢片圈制而成，或采用非晶合金、硅钢片的同心体套制而成。
本实用新型具有避免变压器油污染、局放极小，绝缘可靠，操作环境安全，空、负载损耗小，结构简单，节省材料，操作简便，便于制造，节能效果明显等特点。
权利要求1.一种环式三相电缆绕组变压器，包括电缆绕组、环式三相铁芯，其特征在于所述电缆绕组用电缆包括导电线芯、内半导电层、绝缘层和外半导电层，导电线芯采用圆形截面的线芯作为导体。
2.根据权利要求1所述的环式三相电缆绕组变压器，其特征在于制造绕组的电缆的导电线芯(5)由内半导电层(6)包围着，内半导电层(6)由绝缘层(7)包围着，绝缘层(7)由外半导电层(8)包围着。
3.根据权利1或2所述的环式三相电缆绕组变压器，其特征在于绕组电缆的内半导电层、绝缘层、外半导电层具有相似的热特性，运行过程中相互可靠粘附。
4.根据权利要求1或2所述的环式三相电缆绕组变压器，其特征在于绕组电缆的导电线芯的外层至少有一根与内半导电层可靠电接触，以保证电位的统一。
5.根据权利要求1或2所述的环式三相电缆绕组变压器，其特征在于绕组电缆的绝缘层的基底材料可以是低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯、交联聚乙烯、乙丙橡胶或硅橡胶类型的热塑性材料，电缆的内半导电层、外半导电层的材料可以是低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯、交联聚乙烯、乙丙橡胶或硅橡胶类型的热塑性材料添加碳黑、金属粉末等导电体制成。
6.根据权利要求1所述的环式三相电缆绕组变压器，其特征在于环式三相铁芯包括上铁轭、铁芯柱、下铁轭，三个铁芯柱的上端固定安装在环状的上铁轭上，三个铁芯柱的下端固定在环状的下铁轭上。
7.根据权利要求6所述的环式三相电缆绕组变压器，其特征在于环式三相铁芯的上铁轭、下铁轭为三角形。
8.根据权利要求1或6或7或8所述的环式三相电缆绕组变压器，其特征在于环式三相铁芯的三个铁芯柱分别固定安装在上、下铁轭的顶角部，使三个铁芯柱构成三棱柱的三个棱。
9.根据权利要求8所述的环式三相电缆绕组变压器，其特征在于铁芯材料采用非晶合金或硅钢片圈制而成，或采用非晶合金、硅钢片的同心体套制而成。
10.根据权利要求9所述的环式三相电缆绕组变压器，其特征在于铁芯柱与铁轭的接触面为平面或曲面，通过磁分子粘合剂使其可靠连接。
专利摘要本实用新型涉及一种环式三相电缆绕组变压器。它包括电缆绕组、环式三相铁芯，所述的电缆绕组用电缆包括导电线芯、内半导电层、绝缘层和外半导电层，导电线芯采用圆形截面的线芯作为导体。环式三相铁芯包括铁芯柱、上铁轭、下铁轭，铁芯柱上安装的电缆绕组。本实用新型具有结构简单，节省材料，降低成本，操作简单，便于制造，空、负载损耗小，节能效果明显，安全性高，环保性能极佳的特点。
文档编号H01F27/28GK2622823SQ0322775
公开日2004年6月30日 申请日期2003年5月27日 优先权日2003年5月27日
发明者刘军, 党艳阳, 杜新梅, 刘坚栋 申请人:新疆特变电工股份有限公司