专利名称：一种树脂绝缘变压器高压线圈及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种用树脂浸渍过的玻璃丝束缠绕成线圈包封绝缘并在模具中成型的变压器高压线圈及其制造方法，它适用于制造35KV及以下16000KVA及以下的树脂绝缘干式变压器。
目前，国内外制造的树脂玻璃丝缠绕变压器的高压线圈均采用每绕一层电磁线则缠一层树脂玻璃丝做绝缘，线圈按一段多层园筒式或二段多层园筒式的结构绕制，再在旋转状况下进行固化成型的工艺制造，它存在以下缺陷①整个过程均在空气中进行，未经真空脱气，即使树脂系统材料经过真空处理，在缠绕过程中总是难免有气泡带入层间绝缘内和外表，难以控制产品的局部放电量，致使局部放电这一关键指标容易超出国家规定的最小值标准，局放的过大使电气强度降低，绝缘容易老化，使用寿命缩短，若以增加绝缘尺寸的措施来弥补，显然又增大了产品体积，增加了材料成本，这是很不经济的。②为了缠绕每层的层间绝缘层，每绕完一层线后，必须剪断每层每段最后一匝线的末端，绕完绝缘层后又重新焊接起来继续绕线，并如此反复交叉进行，这就造成每层均有至少2个重新焊接起来的焊接点，经多层绕制后，整个线圈就有若干个焊接头，容易造成接触不良，电阻增大，甚至出现尖角毛刺戳破层匝绝缘，造成短路的事故，可靠性差，且耗费大量焊接工时。③线圈内壁主绝缘层采用纤维板做绝缘筒，容易使产品受潮，降低绝缘水平。④在缠绕过程中若发生停顿不转动，特别是在焊接每层被剪断的电磁线和引出分接抽头时，停顿的时间较长，绕在线圈上的树脂立即下滴，既造成浪费，又使操作者两手粘满树脂，操作困难，且这种现象自始至终均发生，劳动卫生很差。⑤线圈外表因为缠了一层玻璃丝，同时，线匝也不平整，也就无法做到外表面的平整，总是存在高低不平的波纹，直接影响产品的外表美观。⑥当每层玻璃丝需要交叉绕制时，对设备要求较高，较复杂，投资亦大。
本发明的目的是要提供一种用带树脂的玻璃丝束缠绕后并在模具中成型的变压器高压线圈及其制造方法，它可以克服上述缺陷，无需每层每段剪断电磁线，把绕线与绕丝分两阶段进行，避免绕线与绕丝交叉进行的焊接头多，操作不便，劳动卫生环境差的现象，并彻底脱去带进线圈的空气泡，同时，又使线圈外表具有平整光滑的表面，使产品既具有极高的机械强度，又具有很高的电气强度，还能使绝缘尺寸缩小、体积减小、成本降低、外观美观、防潮性能优异、使用寿命延长等特点，集树脂玻璃丝缠绕与真空浇注两者长处于一体，成为树脂绝缘变压器新的一代先进产品。
本发明是这样实现的第一步是绕线。将不同大小的绕线模具按需要装在绕线机主轴上，该绕线模亦是最后成型模，在模具上先制作线圈内壁绝缘层，可以直接用带树脂的玻璃丝缠绕一定厚度也可以用预制成型的树脂玻璃丝网格板，该网格板是在真空下浸渍环氧树脂固化了的可弯曲的网格板，在该内壁绝缘层上绕铜(或铝)电磁线，线圈结构型式为多段园筒式，10KV级为8小段及以上，35KV级为20小段以上，分接电压抽头在中部，从线圈中部向两端绕制成两大段，每大段中的各小段之间不剪断，连续绕制，当电磁线匝绝缘能够承受层间电压的电气强度试验时，无需层间绝缘，绕完线后，必须对各段进行整理和烘干，使之符合绝缘要求。当特殊部位需加强层间绝缘时，可在层间垫以无纺布，或在绕线的同时缠绕浸渍环氧树脂的半干性玻璃丝粘带。
第二步是绕带树脂的玻璃丝。在每两小段之间先垫以一定填充绝缘物，以保证段间过渡线的绝缘，然后用带树脂的玻璃丝在整个线圈外表面缠绕两层，同时放入一层预制成型的树脂玻璃丝网格板。当线圈无局放规定要求时，至此则可以送入固化炉中，在旋转状态下进行固化，脱模即得到树脂玻璃丝缠绕低局放线圈。
第三步是真空压力处理。当对线圈的局放要求较高时，对上述缠绕完玻璃丝的线圈，再装上外模围板，在真空罐中进行抽真空处理，以排去线圈内外的全部气泡。再解除真空，加气压处理，使树脂能充分浸透，进一步改善结构的致密性。
第四步是固化处理过程。装有外模的线圈，按常规浇注产品的固化方法和程序进行。脱模后，即制成微局放线圈。
本发明采取以下技术手段使高压线圈既具有极高的机械强度，又具有很高的电气强度，还减小了产品的体积，降低了成本，改善了外观①用带树脂的玻璃丝进行平绕和交叉绕制，还加入了预制成型的玻璃丝网格板，保证了极高的机械强度；②真空处理，消除气泡，减小局放，大大提高了电气强度；③压力处理，即提高结构的致密性，又使外表平滑光亮；④内壁绝缘层以树脂玻璃丝或网格板，代替了纤维板，一次性制成，防止产品受潮，提高机械和电气强度，减小绝缘尺寸。⑤多小段连续绕制，无断头，无层间绝缘或不剪断线匝加绝缘，提高产品可靠性和缩小体积；⑥绕线与绕丝不是反复交叉进行，而是分两阶段进行，大大地改善了劳动卫生条件。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述
图1是本发明的高压线圈结构示意图。
图2是图1的B向视图。
先制作内壁绝缘层1，分接抽头2在中部，分两大段连续绕制分段线圈3，填充绝缘物4放在每小段之间，外壁绝缘层5和端部绝缘6，绕完树脂玻璃丝的绕圈在旋转情况下固化，脱模后为低局放线圈，若装模经真空和压力处理后固化，脱模，则制成微局放线圈。
分段线圈3的段数应根据线圈电压等级的高低和电磁线的电气强度来确定。当绕制3相10千伏D接法的高压线圈时，每相线圈的电压是10000伏，分成8段以后，每段电压为1250伏，再分9层绕制，则每层电压平均为138.9伏，相邻两层之间的层间电压为277.8伏，这个电压对于改性漆包绝缘的电磁线，不用其它层间绝缘也具有可靠的电气强度。同样，当绕制3相35千伏D接法的高压线圈时，通过分段和分层，使层间电压控制在上述10KV线圈的层间电压水平，用改性漆包绝缘的电磁线绕制，不用其它层间绝缘，亦具有可靠的电气强度。当特殊部位需要加强层间绝缘时，绕制分段线圈时，在层间垫无纺布，使树脂渗入层间，或在绕线的同时缠绕浸渍环氧树脂的半干性玻璃丝粘带。
按照本发明的方法，可以做到使树脂缠绕模具成型与真空浇注型的产品设计数据相同，绝大多数材料和另部件通用，减少材料库存，节省资金占用，缩短生产周期。
权利要求
1.一种树脂绝缘变压器高压线圈，它由内壁绝缘层(1)，分接抽头(2)，线圈，填充绝缘物(4)，外壁绝缘层(5)和端部绝缘(6)等组成，其特征是线圈是8段以上的7层以上圆筒式分段线圈(3)串联而成，分段线圈(3)的层间无绝缘层。
2.如权利要求1所述的树脂绝缘变压器高压线圈的制造方法，其特征在于内壁绝缘层(1)和外壁绝缘层(5)由树脂玻璃丝网格板和带树脂的玻璃丝卷制而成，线圈从中部抽头开始向两端分两大段绕制，每大段线圈中的分段线圈(3)之间是不断头连续绕制的，绕制分段线圈(3)与缠绕树脂玻璃丝包封绝缘分开进行，缠绕后的线圈在旋转状况下加热固化成低局放产品，若装在模具中经真空压力处理后加热固化，则制成微局放产品。
3.按权利要求2所述的方法，产品电磁计算数据可以用于有填料绝缘真空浇注型产品，互为通用。
全文摘要
本发明属于变压器领域,特别涉及一种用树脂浸渍过的玻璃丝束缠绕成线圈包封绝缘并在模具中成型的变压器高压线圈及其制造方法。其特征是:线圈是8段以上的7层以上圆筒式分段线圈串联而成,分段线圈的层间无绝缘层。它的制造方法的特征在于内、外壁绝缘层由树脂玻璃丝网格板卷制而成,线圈从中部抽头开始向两端分两大段绕制,每大段线圈中的分段线圈之间是不断头连续绕制的,绕制分段线圈与缠绕树脂玻璃丝包封绝缘分开进行,本发明具有结构紧凑,制作方便等优点。
文档编号H01F27/28GK1274165SQ99104499
公开日2000年11月22日 申请日期1999年5月12日 优先权日1999年5月12日
发明者魏胜璋, 陈建业, 魏海 申请人:魏胜璋