專利名稱：環(huán)式三相電纜繞組變壓器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于變壓器技術領域，具體的說是涉及一種環(huán)式三相電纜繞組變壓器。
背景技術：
現有變壓器常用的結構有殼式、單繞組芯式、三相、雙繞組芯式和環(huán)形等結構。這些類型變壓器的鐵芯，一般采用硅鋼片沖壓后疊片而成，如常見的EI型。上述EI型鐵心結構硅鋼片沖壓過程中材料浪費大，磁路氣隙也大，致使變壓器漏磁大、勵磁電流大，同時工藝復雜且影響很大，綁接時裝配工藝稍有欠缺就會引起運行中的大噪聲，并且體積較大、同時重量也很重。例如DE40414、US2446999、GB2025150、US3792399、US4229721這些專利文獻中所述結構。
對于常規(guī)電力變壓器，一般采用矩形截面導線，這種導線在其四個拐角處場強較集中，電場分布極不均勻。同時為了使繞組渦流損耗減到最小，沿繞組高度方向的導線必須換位，這樣會使繞組的結構非常復雜；常規(guī)變壓器的設計還需考慮控制電場對接地部件的影響問題。這使常規(guī)變壓器無論是在設計還是制造操作中，都會比較復雜。
眾所周知油浸式變壓器存在局放隱患。為了避免局放量過大，絕緣處理工藝就非常復雜。為了獲得良好的絕緣，必須保持絕緣的低濕度，絕緣部件都必須充分浸漬，排除縫隙中的存在局放隱患的氣泡。為了確保降低局放，器身裝入油箱之前必須進行特定的干燥和浸漬工藝。同時在繞組端部還需采取措施以改善電場分布不均和防止局部放電的影響；此外，如果充油電力變壓器中發(fā)生放電或任一部件的溫度在運行中局部過熱，都會引起油、絕緣或油中微水的分解，導致分解產生的氣體溶于油中，以致降低了油的絕緣性能，同時絕緣也會因受熱、分解而出現嚴重的老化現象。此外常規(guī)電力變壓器，借助于絕緣油冷卻、絕緣，這不可避免地使其具有例如漏油、體積大、運輸難等問題。

發(fā)明內容
本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術中存在的上述缺陷，提供一種結構簡單、節(jié)能效果好、便于制造的環(huán)式三相電纜繞組變壓器，從而解決上述常規(guī)油浸式變壓器工藝復雜、漏油、易燃、易爆、體積大、運輸難、環(huán)保性差等長期存在的問題。
解決本實用新型技術問題所采用的技術方案是該環(huán)式三相電纜繞組變壓器包括電纜繞組、環(huán)式三相鐵芯。所述電纜繞組用電纜包括導電線芯、內半導電層、絕緣層和外半導電層，導電線芯采用圓形截面的線芯作為導體。其中內半導電層、外半導電層可以由相同的基底材料構成，其中都混合有導電材料例如碳黑或金屬粉末顆粒。為了使其膨脹系數與絕緣層基本相同，添加碳黑或金屬粉末的量應在不影響機械特性的前提下，根據導電率的具體要求實施。由于電纜的內、外導體截面形狀不再是常規(guī)油浸式變壓器繞組導體的矩形形狀，而是采用了圓形截面的線芯作為導體，圓形導體建立了均勻分布的電場。同時采用現有的交聯電纜生產中普遍采用的“三層共擠”結構可以大大消除局部放電。徹底解決了導線換位、導體電場分布不均等問題。繞組電纜的導電線芯的外層至少有一根與內半導電層可靠電接觸，以保證電位的統一。
本實用新型的絕緣層材料可以是諸如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(交聯聚乙烯)、EPR(乙丙橡膠)或硅橡膠等類型的熱塑性材料。電纜的內、外半導電層可以是諸如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(交聯聚乙烯)、EPR(乙丙橡膠)或硅橡膠之類的熱塑性材料添加碳黑、金屬粉末等導電體制成。半導電材料的電阻系數在10-6Ωcm～100kΩcm范圍內，一般為10-3～1000Ωcm，優(yōu)選為1～500Ωcm。
本實用新型的環(huán)式三相鐵芯包括鐵芯柱、上鐵軛、下鐵軛。由于每個鐵芯柱為一整體，從而降低了磁耗，具有較好的節(jié)能效果，同時降低了噪音。
本實用新型的三個鐵芯柱的上端分別固定安裝在環(huán)狀的上鐵軛上，三個鐵芯柱的下端分別固定安裝在環(huán)狀的下鐵軛上。上鐵軛和下鐵軛可以是三角形。三個鐵芯柱分別固定安裝在上鐵軛或/和下鐵軛的三個頂角部，使三個鐵芯柱構成三棱柱的三個棱。鐵芯柱與鐵軛的接觸面可以為平面或曲面，并通過磁分子黏合劑使其可靠連接。
本實用新型的鐵芯柱材料可以采用非晶合金或硅鋼片圈制成圓柱體，或采用非晶合金、硅鋼片的同心圓柱體套制而成。


以下結合實施例附圖對本實用新型作進一步的詳細描述。
圖1本實用新型的整體示意圖圖2本實用新型的鐵芯示意圖圖3本實用新型中繞組用電纜的截面圖圖中1-電纜繞組；2-鐵芯的上鐵軛；3-鐵芯的下鐵軛；4-鐵芯柱；5-導電線芯；6-內半導電層；7-絕緣層；8-外半導電層。
具體實施方式
本環(huán)式三相電纜繞組變壓器包括環(huán)式三相鐵芯和電纜繞組(1)，而環(huán)式三相鐵芯包括鐵芯柱(4)、上鐵軛(2)和下鐵軛(3)，鐵芯柱上安裝有繞組(1)。三個鐵芯柱(4)的下端分別固定在環(huán)狀的下鐵軛(3)上，然后根據具體設計要求分別將電纜繞制的各相繞組(1)套裝在鐵芯柱(4)周圍，最后將三個鐵芯柱(4)的上端分別固定安裝在環(huán)狀的上鐵軛(2)上。
本實用新型在制造中，先分別制造鐵芯柱(4)、上鐵軛(2)、下鐵軛(3)及電纜繞組(1)。繞組(1)套裝在鐵芯柱(4)上后，使用磁分子粘合劑將鐵芯柱(4)與上下鐵軛(2、3)分別可靠粘接。由于每一相的鐵芯柱是一個整體，從而降低了磁耗，實現節(jié)能、降噪聲的效果。上鐵軛(2)和下鐵軛(3)可以是三角形。鐵芯材料采用非晶合金或硅鋼片圈制而成，或采用非晶合金、硅鋼片的同心體套制而成。
本實用新型具有避免變壓器油污染、局放極小，絕緣可靠，操作環(huán)境安全，空、負載損耗小，結構簡單，節(jié)省材料，操作簡便，便于制造，節(jié)能效果明顯等特點。
權利要求1.一種環(huán)式三相電纜繞組變壓器，包括電纜繞組、環(huán)式三相鐵芯，其特征在于所述電纜繞組用電纜包括導電線芯、內半導電層、絕緣層和外半導電層，導電線芯采用圓形截面的線芯作為導體。
2.根據權利要求1所述的環(huán)式三相電纜繞組變壓器，其特征在于制造繞組的電纜的導電線芯(5)由內半導電層(6)包圍著，內半導電層(6)由絕緣層(7)包圍著，絕緣層(7)由外半導電層(8)包圍著。
3.根據權利1或2所述的環(huán)式三相電纜繞組變壓器，其特征在于繞組電纜的內半導電層、絕緣層、外半導電層具有相似的熱特性，運行過程中相互可靠粘附。
4.根據權利要求1或2所述的環(huán)式三相電纜繞組變壓器，其特征在于繞組電纜的導電線芯的外層至少有一根與內半導電層可靠電接觸，以保證電位的統一。
5.根據權利要求1或2所述的環(huán)式三相電纜繞組變壓器，其特征在于繞組電纜的絕緣層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、交聯聚乙烯、乙丙橡膠或硅橡膠類型的熱塑性材料，電纜的內半導電層、外半導電層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、交聯聚乙烯、乙丙橡膠或硅橡膠類型的熱塑性材料添加碳黑、金屬粉末等導電體制成。
6.根據權利要求1所述的環(huán)式三相電纜繞組變壓器，其特征在于環(huán)式三相鐵芯包括上鐵軛、鐵芯柱、下鐵軛，三個鐵芯柱的上端固定安裝在環(huán)狀的上鐵軛上，三個鐵芯柱的下端固定在環(huán)狀的下鐵軛上。
7.根據權利要求6所述的環(huán)式三相電纜繞組變壓器，其特征在于環(huán)式三相鐵芯的上鐵軛、下鐵軛為三角形。
8.根據權利要求1或6或7或8所述的環(huán)式三相電纜繞組變壓器，其特征在于環(huán)式三相鐵芯的三個鐵芯柱分別固定安裝在上、下鐵軛的頂角部，使三個鐵芯柱構成三棱柱的三個棱。
9.根據權利要求8所述的環(huán)式三相電纜繞組變壓器，其特征在于鐵芯材料采用非晶合金或硅鋼片圈制而成，或采用非晶合金、硅鋼片的同心體套制而成。
10.根據權利要求9所述的環(huán)式三相電纜繞組變壓器，其特征在于鐵芯柱與鐵軛的接觸面為平面或曲面，通過磁分子粘合劑使其可靠連接。
專利摘要本實用新型涉及一種環(huán)式三相電纜繞組變壓器。它包括電纜繞組、環(huán)式三相鐵芯，所述的電纜繞組用電纜包括導電線芯、內半導電層、絕緣層和外半導電層，導電線芯采用圓形截面的線芯作為導體。環(huán)式三相鐵芯包括鐵芯柱、上鐵軛、下鐵軛，鐵芯柱上安裝的電纜繞組。本實用新型具有結構簡單，節(jié)省材料，降低成本，操作簡單，便于制造，空、負載損耗小，節(jié)能效果明顯，安全性高，環(huán)保性能極佳的特點。
文檔編號H01F27/28GK2622823SQ0322775
公開日2004年6月30日 申請日期2003年5月27日 優(yōu)先權日2003年5月27日
發(fā)明者劉軍, 黨艷陽, 杜新梅, 劉堅棟 申請人:新疆特變電工股份有限公司