一种直流试验变压器的制作方法

本实用新型涉及轻型试验变压器设备技术领域，尤其涉及一种直流试验变压器。

背景技术：

试验变压器是电气设备检测和预防性试验必备的设备，用于电气设备绝缘强度的检查。随着我国电力工业发展，对试验变压器要求越来越高，油浸式试验变压器受限于变压油容易吸潮和老化，需要定期维护。充气式试验变压器逐渐替代料油浸式试验变压器，并获得了广泛应用。

试验变压器的工作过程为：试验变压器的输入端与变压器上的线圈的一次侧连接，变压器线圈的二次侧通过导电杆连接。通过向线圈的一次侧输入低电压，根据电磁感应原理，铁芯建立磁场，在线圈的二次侧产生高电压，并通过导电杆进行输出，以实现对电力、电气设备的工频耐压试验。实际使用中，不仅需要使用高压交流输出进行耐压试验，还有可能需要使用高压直流进行耐压试验。因此，开发可为现场检测提供可靠的提供高压试验直流电压的试验设备是很有必要的。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提出了一种能可靠输出高压直流试验信号的直流试验变压器。

本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种直流试验变压器，包括

箱体(1)，箱体(1)内部中空，且箱体(1)远离地面的一端具有第一通孔(11)，箱体(1)上贯穿设置有若干输入端子(12)；

铁芯(2)，固定设置于箱体(1)内部，铁芯(2)上卷绕有线圈(21)，线圈(21)靠近所述箱体(1)上第一通孔(11)的一端设置有输出端子(22)，线圈(21)的另一端与输入端子(12)连接，输出端子(22)上设置有第一连接组件(23)；

绝缘套管(3)，密封设置在所述第一通孔(11)处的箱体(1)上，并朝着远离箱体的方向延伸，绝缘套管(3)内部中空且两端开口，绝缘套管(3)内部通过第一通孔(11)与箱体(1)内部连通，绝缘套管(3)内部设置有第二连接组件(31)，第二连接组件(31)与绝缘套管(3)密封连接；箱体(1)内部与第二连接组件(31)处的绝缘套管(3)合围形成第一腔体(32)，第一腔体(32)内填充有耐压绝缘气体；

第一均压球(4)，与绝缘套管(3)远离箱体(1)的一端密封连接，第一均压球(4)与第二连接组件(31)之间的绝缘套管(3)内形成第二腔体(41)；第二腔体(41)内填充有变压器油；

以及直流输出单元(5)，直流输出单元(5)设置在第二连接组件(31)的两端，直流输出单元(5)位于第二连接组件(31)一端的部分将第一连接组件(23)与第二连接组件(31)连接，直流输出单元(5)位于第二连接组件(31)另一端的部分贯穿第二腔体(41)和第一均压球(4)并向外延伸。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述直流输出单元(5)包括第一直流导电杆(51)、整流单元(52)、第二均压球(53)和第二直流导电杆(54)，第一直流导电杆(51)位于第一腔体(32)内，第一直流导电杆(51)的两端分别与第一连接组件(23)和第二连接组件(31)固定连接；整流单元(52)和第二均压球(53)均位于第二腔体(41)内，整流单元(52)的一端与第二连接组件(31)远离箱体(1)的一端固定连接，整流单元(52)的另一端与第二均压球(53)的一端固定连接，第二均压球(53)的另一端与第二直流导电杆(54)的一端连接，第二直流导电杆(54)的另一端穿过第二腔体(41)和第一均压球(4)并向外延伸；第二直流导电杆(54)与第一均压球(4)密封连接。

进一步优选的，所述整流单元(52)包括硅堆仓(521)、整流硅堆(522)、第一屏蔽环(523)和第二屏蔽环(524)；硅堆仓(521)为筒状且内部中空，硅堆仓(521)的一端与第二连接组件(31)位于第二腔体(41)内的表面固定连接，硅堆仓(521)的另一端沿着绝缘套管(3)的轴线方向延伸；整流硅堆(522)设置在硅堆仓(521)内，整流硅堆(522)的两端分别与硅堆仓(521)长度延伸方向的内表面相抵持；硅堆仓(521)的一端环绕设置有第一屏蔽环(523)，硅堆仓(521)的另一端环绕设置有第二屏蔽环(524)，第一屏蔽环(523)与第二屏蔽环(524)间隔设置，第一屏蔽环(523)还与整流硅堆(522)靠近箱体(1)的一端连接，第二屏蔽环(524)还与整流硅堆(522)远离箱体(1)的一端连接。

更进一步优选的，所述整流硅堆(522)为圆柱体状，整流硅堆(522)的直径小于硅堆仓(521)的内径；第二均压球(53)的直径大于第一直流导电杆(51)或者第二直流导电杆(54)的直径。

更进一步优选的，所述绝缘套管(3)位于第一腔体(32)部分的内表面设置有一环形凹槽(33)，环形凹槽(33)内嵌设有第三屏蔽环(34)，第三屏蔽环(34)远离箱体(1)的一端与第二连接组件(31)的表面相抵持，第三屏蔽环(34)还通过箱体(1)接地。

进一步优选的，所述第一连接组件(23)上贯通设置有第三通孔(231)和第四通孔(232)，输出端子(22)伸入第三通孔(231)中并与第一连接组件(23)可滑动连接；第一直流导电杆(51)伸入第四通孔(232)中并与第一连接组件(23)固定连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述第二连接组件(31)的纵向截面为梯形，绝缘套管(3)内表面的形状与第二连接组件(31)的形状相吻合。

进一步优选的，所述第一腔体(32)内填充的耐压绝缘气体为氮气或者氮气与六氟化硫的混合气体。

本实用新型提供的一种直流试验变压器，相对于现有技术，具有以下有益效果：

(1)本实用新型通过在试验变压器内配置独立的直流输出通路，将升压后的交流信号经整流后隔离输出，能满足现场的直流试验信号使用需求；

(2)第二腔体内填充的变压器油，能形成很好的灭弧直流高压的爬电拉弧的阻断功能；

(3)第二连接组件能隔断第一腔体和第二腔体，防止气体或者变压器油相互渗透进相对的腔体，提供稳定的绝缘灭弧效果；

(4)通过设置第一连接组件，能消除第一交流导电杆和第一直流导电杆可能的长度误差带来的不便安装的问题，并确保输出端子与第一直流导电杆的接触面积保持不变；

(5)第一均压球和第二均压球均能改变电场分布，避免局部电压过大。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种直流试验变压器的半剖前视图；

图2为本实用新型一种直流试验变压器的直流输出单元的局部放大剖视图；

图3为本实用新型一种直流试验变压器的第一连接组件的连接状态局部放大示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

如图1结合图2所示，本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种直流试验变压器，包括

箱体1，箱体1内部中空，且箱体1远离地面的一端具有第一通孔11，箱体1上贯穿设置有若干输入端子12；输入端子12可作为输入信号的引入端；

铁芯2，固定设置于箱体1内部，铁芯2上卷绕有线圈21，线圈21靠近箱体1第一通孔11的一端设置有输出端子22，线圈21的另一端与输入端子12连接，输出端子22上设置有第一连接组件23；铁芯2导通磁路，经线圈21放大输入信号后，由输出端子22输出高压交流信号；

绝缘套管3，密封设置在所述第一通孔11处的箱体1上，并朝着远离箱体1的方向延伸，绝缘套管3内部中空且两端开口，绝缘套管3内部通过第一通孔11与箱体1内部连通，绝缘套管3内部设置有第二连接组件31，第二连接组件31与绝缘套管3密封连接；箱体1内部与第二连接组件31处的绝缘套管3合围形成第一腔体32，第一腔体32内填充有耐压绝缘气体；绝缘套管3一方面作为输出电压的绝缘屏蔽空间，另一方面作为输出整流电路部分的固定装置；

第一均压球4，与绝缘套管3远离箱体1的一端密封连接，第一均压球4与第二连接组件31之间的绝缘套管3内形成第二腔体41；第二腔体41内填充有变压器油；第一均压球4可均衡输出电压，降低电场的集中程度；

以及直流输出单元5，直流输出单元5设置在第二连接组件31的两端，直流输出单元5位于第二连接组件31一端的部分将第一连接组件23与第二连接组件31连接，直流输出单元5位于第二连接组件31另一端的部分贯穿第二腔体41和第一均压球4并向外延伸。直流输出单元5将高压交流信号整流输出为高压直流信号后输出。

如图1结合图2所示，直流输出单元5包括第一直流导电杆51、整流单元52、第二均压球53和第二直流导电杆54，第一直流导电杆51位于第一腔体32内，第一直流导电杆51的两端分别与第一连接组件23和第二连接组件31固定连接；整流单元52和第二均压球53均位于第二腔体41内，整流单元52的一端与第二连接组件31远离箱体1的一端固定连接，整流单元52的另一端与第二均压球53的一端固定连接，第二均压球53的另一端与第二直流导电杆54的一端连接，第二直流导电杆54的另一端穿过第二腔体41和第一均压球4并向外延伸；第二直流导电杆54与第一均压球4密封连接。直流输出单元5形成一个连通第一腔体32并贯穿第二腔体41的输出整流通路，为防止耐压绝缘气体或者变压器油相互渗透或者泄露，第二连接组件31没有开孔，而是采用第一直流导电杆51实现交流信号输送。

如图2所示，整流单元52包括硅堆仓521、整流硅堆522、第一屏蔽环523和第二屏蔽环524；硅堆仓521为筒状且内部中空，硅堆仓521的一端与第二连接组件31位于第二腔体41内的表面固定连接，硅堆仓521的另一端沿着绝缘套管3的轴线方向延伸；整流硅堆522设置在硅堆仓521内部，整流硅堆522的两端分别与硅堆仓521长度延伸方向的内表面相抵持；硅堆仓521的一端环绕设置有第一屏蔽环523，硅堆仓521的另一端环绕设置有第二屏蔽环524，第一屏蔽环523与第二屏蔽环524间隔设置，第一屏蔽环523还与整流硅堆522靠近箱体1的一端连接，第二屏蔽环524还与整流硅堆522远离箱体1的一端连接。第二屏蔽环524和第二屏蔽环523能分别为整流硅堆522两端形成环形的屏蔽层，可消除沿着绝缘套管3内壁的交流信号对整流硅堆522形成的尖端射弧。

进一步的改进的，本实用新型中的整流硅堆522为圆柱体状，整流硅堆522的直径小于硅堆仓521的内径；第二均压球53的直径大于第一直流导电杆51或者第二直流导电杆54的直径。

作为本实用新型更进一步的改进，绝缘套管3位于第一腔体32部分的内表面设置有一环形凹槽33，环形凹槽33内嵌设有第三屏蔽环34，第三屏蔽环34远离箱体1的一端与第二连接组件31的表面相抵持，第三屏蔽环34还通过箱体1接地。第三屏蔽环34能进一步削弱沿着绝缘套管3内壁的交流信号。

如图3所示，第一连接组件23上贯通设置有第三通孔231和第四通孔232，输出端子22伸入第三通孔231中并与第一连接组件23可滑动连接；第一直流导电杆51伸入第四通孔232中并与第一连接组件23固定连接。第一直流导电杆51的长度如果有一定的误差，而缺乏缓冲时，如果第一直流导电杆51较长而顶住线圈21可能会破坏线圈21的绝缘结构；如果第一直流导电杆51较短，可能导致与输出端子22的接触不良，第一连接组件23能很好的克服上述问题，并保证输出端子22与第一直流导电杆51的接触面积。

本实用新型的第二连接组件31的纵向截面为梯形，绝缘套管3内表面的形状与第二连接组件31的形状相吻合。

本实用新型中，第一腔体32内填充的耐压绝缘气体为氮气或者氮气与六氟化硫的混合气体。六氟化硫为温室效应气体，故此处优选为氮气。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。