油浸式變壓器開關(guān)支架的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種油浸式變壓器開關(guān)支架，包括至少一個(gè)由基本上U形地彎曲的壁形成的長(zhǎng)形的通道元件，其設(shè)置成用于在其由壁限制的內(nèi)部區(qū)域中容納絞合導(dǎo)體，其布置在油浸式變壓器的油箱中，通道元件的壁具有由機(jī)械穩(wěn)定的平的絕緣材料制成的第一層和由機(jī)械穩(wěn)定的平的絕緣材料制成的與第一層鄰近且基本上平行的第二層，其與布置在其之間的由機(jī)械穩(wěn)定的波形的絕緣材料制成的第三層相連接并利用第三層隔開，并且第三層具有側(cè)向的邊緣且如此成波形，即通過(guò)波形形狀形成的空腔可通過(guò)側(cè)向的邊緣完全充滿液體。此外本發(fā)明涉及一種油浸式變壓器，包括油箱和布置在其中的變壓器，在油箱壁和變壓器之間形成的油腔中布置有根據(jù)本發(fā)明的油浸式變壓器開關(guān)支架。
【專利說(shuō)明】油浸式變壓器開關(guān)支架

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種油浸式變壓器開關(guān)支架(Gltransformatorschaltgeriist)以及具有根據(jù)本發(fā)明的油浸式變壓器開關(guān)支架的油浸式變壓器。

【背景技術(shù)】
[0002]普遍已知的是，油浸式變壓器應(yīng)用在例如380kV/110kV的最高電壓等級(jí)(有時(shí)稱為超高壓等級(jí))中。這種類型的變壓器例如具有幾百M(fèi)VA的額定功率和在例如10t和更大范圍中的重量。油浸式變壓器由此而出眾，即實(shí)際的變壓器布置在利用油填充的油箱中。在此，油既用作冷卻劑也用作電絕緣介質(zhì)。實(shí)際變壓器的電聯(lián)接部通過(guò)在油箱和變壓器之間的利用油填充的中間腔被引導(dǎo)到相應(yīng)輸出線路部位或聯(lián)接部位處。在此應(yīng)注意的是，線路如此設(shè)計(jì)并且布置，即給出足夠的電擊穿強(qiáng)度。原則上，在變壓器和油箱壁之間的距離增大導(dǎo)致?lián)舸?qiáng)度的改進(jìn)，另一方面由此也以極為不利的方式提高了變壓器的結(jié)構(gòu)尺寸。
[0003]在高電壓側(cè)處大多設(shè)置所謂的屏障系統(tǒng)(Barriersystem)，其近似柱形地包圍相應(yīng)的輸出線路管并且由此導(dǎo)致在油箱之內(nèi)改進(jìn)的場(chǎng)分布。對(duì)于大多在高電壓側(cè)實(shí)施的變壓器的電壓調(diào)節(jié)大多使用絕緣的線路或絞合導(dǎo)線，其例如以成束的方式在相應(yīng)的繞組的分接頭(Anzapfung)和從屬的分接開關(guān)(Stufenschalter)之間被引導(dǎo)。這種類型的絞合導(dǎo)體根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)通以自支撐的方式(freitragend)布置在所謂的開關(guān)支架上。開關(guān)支架具有多個(gè)垂直的和水平的板條，絞合導(dǎo)體(Leiterseile)高成本地利用滾輪和小的壓制板(Pressspanplatte)被卡夾到板條中并且僅僅從在絞合導(dǎo)體上的絕緣部中獲得其耐電強(qiáng)度。因此，對(duì)于具有其它電勢(shì)的對(duì)象例如繞組來(lái)說(shuō)，需要大的油距離，這導(dǎo)致油箱的不利的增大的結(jié)構(gòu)尺寸。
[0004]此外開關(guān)支架的特征在于非常受限的機(jī)械強(qiáng)度并且因此易受短路力影響。垂直的板條因此必須以小于700mm的距離裝配，以能夠承受相應(yīng)出現(xiàn)的短路力。由此造成的大量板條防止了相對(duì)于繞組的較大距離并且由此有利于沿著板條的爬電路徑飛弧(Kriechweguberschlage)。這種類型的開關(guān)支架由于其結(jié)構(gòu)形式和數(shù)量很大的固定部件而在裝配時(shí)需要非常大的工作量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于該現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明的目標(biāo)是給出一種油浸式變壓器開關(guān)支架，其可更簡(jiǎn)單地制造并且通過(guò)改進(jìn)的電的和機(jī)械的性能而出眾。此外本發(fā)明的目標(biāo)是，給出相應(yīng)的油浸式變壓器。
[0006]根據(jù)本發(fā)明，該目標(biāo)通過(guò)一種油浸式變壓器開關(guān)支架實(shí)現(xiàn)，其包括至少一個(gè)由基本上類似U形彎曲的壁形成的長(zhǎng)形的通道元件，該通道元件設(shè)置成用于在其由壁限制的內(nèi)部區(qū)域中容納絞合導(dǎo)體，該絞合導(dǎo)體布置在油浸式變壓器的油箱中，
?其中，通道元件的壁具有由機(jī)械穩(wěn)定的、平的(flkhig)絕緣材料制成的第一層和由機(jī)械穩(wěn)定的、平的(flkhig)絕緣材料制成的與第一層鄰近且基本上平行的第二層，第一層和第二層與布置在其之間的由機(jī)械穩(wěn)定的、波形的絕緣材料制成的第三層相連接并利用第三層隔開，
?其中，第三層具有側(cè)向的邊緣并且如此成波形，即通過(guò)該波形形狀形成的空腔可通過(guò)側(cè)向的邊緣完全充滿(fIutbar)液體。
[0007]本發(fā)明的基本想法在于，提供具有U形橫截面的纜線通道，其設(shè)置成用于容納和引導(dǎo)絞合導(dǎo)體并且通過(guò)改進(jìn)的機(jī)械和電性能而出眾。U形的橫截面輪廓賦予通道元件更高的強(qiáng)度。由此，在機(jī)械方面，通道元件可分別用作開關(guān)支架的優(yōu)選地水平地伸延的且起穩(wěn)定作用的支柱元件，由此可以有利的方式至少基本上省去了現(xiàn)有技術(shù)中的水平的支柱。在布置在相同通道元件中的多個(gè)絞合導(dǎo)體之間出現(xiàn)的短路力直接由通道元件吸收并且不對(duì)剩下的開關(guān)支架進(jìn)行加載。因此，可以有利的方式減小剩余的形成開關(guān)支架的垂直地布置的支撐板條的數(shù)量。例如以約2m的水平距離支撐通道元件就足夠了。
[0008]從電的方面根據(jù)本發(fā)明的通道元件如此設(shè)計(jì)，即其自身同樣為整個(gè)組件的絕緣強(qiáng)度做出貢獻(xiàn)。在安裝的狀態(tài)中充滿油的平的和波形的絕緣材料的多層結(jié)構(gòu)通過(guò)出色的絕緣強(qiáng)度而出眾。布置在U形的或盆形的通道元件中的絞合導(dǎo)體以改進(jìn)的方式通過(guò)沿著通道元件的壁的提高的爬電路徑保護(hù)不被電擊穿，尤其地針對(duì)高壓側(cè)的傳導(dǎo)電壓的部件。由此盡可能防止了板條接近繞組電勢(shì)以及由于爬電路徑放電帶來(lái)的可能的危險(xiǎn)。
[0009]平的或波形的絕緣材料(優(yōu)選為壓制板(Pressspan))的典型的材料厚度例如為1_。絕緣材料的不同層相互膠合在一起。以有利的方式，這種類型的通道元件在干燥過(guò)程時(shí)不會(huì)在真空作用下變形。
[0010]由此根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)支架以有利的方式減小了為此所需的成本并且通過(guò)改進(jìn)的機(jī)械和電性能而出眾。由此例如以尤其有利的方式也實(shí)現(xiàn)了在其它電性能相同時(shí)油浸式變壓器的油箱結(jié)構(gòu)尺寸減小。
[0011]按照根據(jù)本發(fā)明的油浸式變壓器開關(guān)支架的尤其優(yōu)選的一種設(shè)計(jì)形式，在至少一個(gè)通道元件的內(nèi)部區(qū)域中橫向于其縱向延伸設(shè)置至少一個(gè)朝向U形橫截面的開口取向的梳形元件(Kammelement)以用于固定絞合導(dǎo)體。
[0012]絞合導(dǎo)體或纜線在通道元件中的固定優(yōu)選地通過(guò)銑削的梳形元件實(shí)現(xiàn)，該梳形元件示例性地由壓制板制成。梳形元件示例性地以約300mm的距離布置在通道元件中并且利用合適的粘合劑例如酪蛋白固定。在梳形元件的鄰近的齒之間的距離理想地近似相應(yīng)于纜線的直徑或者也相應(yīng)于其多倍。由此，纜線可非常輕易地被拉入或壓入且盡管如此可靠地固定到這種類型的梳形元件中。通過(guò)鄰近的纜線借助于梳形元件的齒間隔開，以有利的方式實(shí)現(xiàn)了通過(guò)包圍其的變壓器油附加地冷卻纜線。
[0013]根據(jù)另一本發(fā)明的變型方案，在至少一個(gè)通道元件的內(nèi)部區(qū)域中布置至少一個(gè)在相對(duì)地布置的壁區(qū)域之間且橫向于梳形元件伸延的間隔片，從而絞合導(dǎo)體可固定在多個(gè)彼此間隔開的平面中。通過(guò)平行于纜線安裝這種間隔片，可分別獨(dú)立地改變通過(guò)環(huán)繞其的變壓器油對(duì)纜線進(jìn)行的冷卻并且使冷卻與具體的熱條件相匹配。相應(yīng)于典型的用于在通道元件中引導(dǎo)纜線或絞合導(dǎo)體的示例，在兩個(gè)平面中分別引導(dǎo)六個(gè)纜線，由此通道元件的寬度明顯大于高度。但是，根據(jù)給出的邊界條件也可實(shí)現(xiàn)多種其它布置方案。
[0014]根據(jù)另一本發(fā)明的變型方案，相應(yīng)的間隔片也可實(shí)施成梳形的并且與梳形元件嚙合(verzahnen)。由此形成了一種卡鎖元件，其以特別的方式適合用于固定并且隔開在通道元件中被引導(dǎo)的纜線。
[0015]在根據(jù)本發(fā)明的油浸式變壓器開關(guān)支架的另一設(shè)計(jì)變型方案中，設(shè)置至少一個(gè)由絕緣材料例如壓制板制成的且優(yōu)選地可松開的固定卡夾，其在其橫截面中包圍通道元件的區(qū)段。由此在最不適宜的短路條件下也保證，纜線可靠地固定在相應(yīng)的通道元件中。優(yōu)選地，為每個(gè)梳形元件也設(shè)置從屬的包圍通道元件的相應(yīng)區(qū)段的固定卡夾。由此，保證了在通道元件中引導(dǎo)的纜線的特別可靠的引導(dǎo)和隔開。
[0016]在尤其優(yōu)選的形式中，固定卡夾包括由絕緣材料制成的例如由銑削的壓制板制成的螺紋旋抒元件(Schraubelement)。由此,可簡(jiǎn)單地在通道元件周圍安裝卡夾，由此以有利的方式減小了裝配成本。
[0017]按照根據(jù)本發(fā)明的油浸式變壓器開關(guān)支架的一種尤其優(yōu)選的設(shè)計(jì)變型方案，通道元件的壁具有由波形的絕緣材料制成的第四層和由平的絕緣材料制成的第五層，其分別交替地布置。由此，不僅有利地提高了通道元件的機(jī)械穩(wěn)定性也提高了其電絕緣性能。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的目標(biāo)也通過(guò)一種油浸式變壓器實(shí)現(xiàn)，其包括油箱和布置在其中的變壓器，其中，在位于油箱壁和變壓器之間形成的油腔中布置有根據(jù)本發(fā)明的油浸式變壓器開關(guān)支架。
[0019]這種類型的油浸式變壓器可更簡(jiǎn)單地制造并且在其內(nèi)部的纜線引導(dǎo)方面具有尤其好的機(jī)械和絕緣性能。根據(jù)實(shí)施形式，在纜線和繞組之間的距離相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)根據(jù)幾何結(jié)構(gòu)和電壓水平減小了約20mm。
[0020]按照根據(jù)本發(fā)明的油浸式變壓器的一種尤其優(yōu)選的實(shí)施形式，如此布置至少一個(gè)通道元件，即其U形輪廓朝向油箱壁的相應(yīng)鄰近的區(qū)域敞開。優(yōu)選地纜線通道的寬度明顯大于高度。通過(guò)具有固定在其中的纜線的纜線通道的垂直布置方案，由此實(shí)現(xiàn)了纜線的堆垛式的布置方案，其在油箱壁和變壓器之間的平延伸中比在垂直的延伸中占據(jù)明顯更少的空間。由此，可以有利的方式保持在油箱壁和變壓器之間在絕緣技術(shù)上所需的距離較小。這種類型的具有由油穿流的屏障結(jié)構(gòu)的構(gòu)造具有相對(duì)于位于背離U的側(cè)邊上的電勢(shì)非常高的電穩(wěn)定性。通過(guò)該U形，此外以有利的方式提高了相對(duì)于爬電路徑放電的穩(wěn)定性。
[0021]按照根據(jù)本發(fā)明的油浸式變壓器的另一設(shè)計(jì)方案，至少一個(gè)通道元件沿著其伸展近似水平地布置并且以一定的距離支承在支撐元件上，其中在支撐元件之間的相應(yīng)距離以及至少一個(gè)通道元件的橫截面和壁厚如此相互協(xié)調(diào)，即在將相應(yīng)的絞合導(dǎo)體布置在通道元件的內(nèi)腔中時(shí)給出足夠的抗彎強(qiáng)度。通過(guò)U形的輪廓形成承載式的結(jié)構(gòu)，其實(shí)現(xiàn)了在支撐元件之間更大的距離，例如相應(yīng)地2m。通過(guò)進(jìn)一步提高通道元件的側(cè)壁，也可實(shí)現(xiàn)更大的跨度。典型的通道橫截面例如為15cm高和40cm寬，而長(zhǎng)度為2m。
[0022]按照根據(jù)本發(fā)明的油浸式變壓器的另一優(yōu)選的設(shè)計(jì)變型方案，支撐元件成形成類似柱形并且由絕緣材料例如壓制板制成。這種類似柱形的支撐元件的典型的輪廓例如為具有1cm的邊長(zhǎng)的正方形。以優(yōu)選的方式沿著支撐元件的伸展銑入多個(gè)環(huán)繞的槽口，從而以有利的方式延長(zhǎng)了沿著支撐元件的爬電路徑。
[0023]從其它從屬權(quán)利要求中可得到其它有利的設(shè)計(jì)可能性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]應(yīng)根據(jù)在圖紙中示出的實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明、其它實(shí)施形式和其它優(yōu)點(diǎn)。
[0025]其中:
圖1以橫截面視圖顯示了示例性的第一通道元件，
圖2以三維視圖顯示了第二通道元件，
圖3以側(cè)視圖和俯視圖顯示了第三通道元件，
圖4顯示了第四通道元件在油浸式變壓器中的示例性布置方案，以及圖5顯示了具有開關(guān)支架的示例性的油浸式變壓器。
[0026]參考標(biāo)號(hào)列表
10在橫截面視圖中的示例性的第一通道元件
12由平的絕緣材料制成的第一層
14由平的絕緣材料制成的第二層
16由平的絕緣材料制成的第五層
18由波形的絕緣材料制成的第三層
20由波形的絕緣材料制成的第四層
22第一通道元件的寬度
24第一通道元件的第一側(cè)的高度
26第一通道元件的第二側(cè)的高度
30在三維視圖中的第二通道元件
40在側(cè)視圖和俯視圖中的第三通道元件
42在側(cè)視圖中的第三通道元件
44第三通道元件的端部區(qū)域
46第三通道元件的長(zhǎng)度
48在俯視圖中的示例性的第三通道元件
50第四通道元件在油浸式變壓器中示例性的布置方案
52示例性的第四通道元件
54絞合導(dǎo)體
56示例性的梳形元件
58示例性的間隔片
60油箱壁
62變壓器
64油腔
70具有開關(guān)支架的示例性的油浸式變壓器
72第五通道元件
74第六通道元件
76第七通道元件
78第八通道元件
80示例性的第一支撐元件
82示例性的第二支撐元件
84變壓器芯件
86示例性的變壓器線圈
88油箱。

【具體實(shí)施方式】
[0027]圖1以橫截面視圖顯示了示例性的第一通道元件10。通道元件10基本上由U形地彎曲的壁形成，其自身具有由平的絕緣材料制成的三個(gè)層12，14，16，在這三個(gè)層之間交替地設(shè)置兩個(gè)波形的絕緣材料的層18，20。概念“波形的”例如也可理解為梯形的。在假設(shè)材料厚度為Imm且假設(shè)通過(guò)波形形成的空腔的高度分別為2_時(shí)，得到9_的示例性壁厚。通道元件10的寬度以參考標(biāo)號(hào)22指出并且例如為45cm。側(cè)向區(qū)段的相應(yīng)高度以參考標(biāo)號(hào)26指出并且例如為18cm。
[0028]圖2以三維視圖顯示了第二通道元件20，其中為了圖解說(shuō)明最上部的層部分地未示出，從而可看出位于其下的波形的絕緣材料層。
[0029]圖3以側(cè)視圖42和俯視圖48顯示了第三通道元件40。通道元件40的長(zhǎng)度以參考標(biāo)號(hào)46指出，并且例如為2.5m。在通道元件的軸向端部處分別設(shè)置具有側(cè)壁高度減小的端部區(qū)域44。由此，有利地簡(jiǎn)化了通道元件的裝配。
[0030]圖4顯示了第四通道元件52在油浸式變壓器中的示例性的布置方案50。變壓器62布置在油箱中。在油箱的壁60和變壓器62之間形成充滿油的油腔64，在其中通道元件52以其開口朝向壁60取向的方式布置。在通道元件的內(nèi)腔中存在梳形元件56和橫向于其布置的且與其嚙合的間隔片，從而形成總共十二個(gè)保持位置，絞合導(dǎo)體54固定在保持位置中。通過(guò)通道元件52利用其開口朝向油箱壁60取向，可以有利的方式減小絞合導(dǎo)體相對(duì)于變壓器的絕緣距離。
[0031]圖5顯示了具有開關(guān)支架的示例性的油浸式變壓器70。在油箱88中布置有具有變壓器芯件84和多個(gè)變壓器線圈86的變壓器。未示出的變壓器線圈86的低壓側(cè)的分接頭借助于絞合導(dǎo)體被引導(dǎo)到在油浸式變壓器70的右側(cè)處的相應(yīng)的未示出的分分接開關(guān)處。在變壓器和油箱88的壁之間的空腔中設(shè)置有用于引導(dǎo)絞合導(dǎo)體的開關(guān)支架，其基本上由多個(gè)支柱似的支撐元件80，82和近似水平地伸延的通道元件72，74，76，78組成。通過(guò)通道元件72，74，76，78的穩(wěn)定的實(shí)施方案可盡可能省去開關(guān)支架的水平的支撐板條，并且在不損害開關(guān)支架的機(jī)械穩(wěn)定性的情況下增大在支撐元件80，82之間的距離。
【權(quán)利要求】
1.一種油浸式變壓器開關(guān)支架，包括至少一個(gè)由基本上U形地彎曲的壁形成的長(zhǎng)形的通道元件(10，30，40，52，72，74，76，78)，該通道元件設(shè)置成用于在其由壁限制的內(nèi)部區(qū)域中容納絞合導(dǎo)體(54)，該絞合導(dǎo)體布置在所述油浸式變壓器(70)的油箱(88)中， ?其中，所述通道元件(10，30，40，52，72，74，76，78)的壁具有由機(jī)械穩(wěn)定的平的絕緣材料制成的第一層(12)和由機(jī)械穩(wěn)定的平的絕緣材料制成的與第一層鄰近且基本上平行的第二層(14)，該第一層和該第二層與布置在其之間的由機(jī)械穩(wěn)定的波形的絕緣材料制成的第三層(18)相連接并利用該第三層隔開， ?其中，所述第三層(18)具有側(cè)向的邊緣并且如此成波形，即通過(guò)波形形狀形成的空腔可通過(guò)側(cè)向的邊緣完全充滿液體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油浸式變壓器開關(guān)支架，其特征在于，在所述至少一個(gè)通道元件(10，30，40，52，72，74，76，78)的內(nèi)部區(qū)域中橫向于其縱向延伸設(shè)置有至少一個(gè)朝向U形橫截面的開口取向的梳形元件(56)以用于固定絞合導(dǎo)體(54)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的油浸式變壓器開關(guān)支架，其特征在于，在所述至少一個(gè)通道元件(10，30，40，52，72，74，76，78)的內(nèi)部區(qū)域中布置有至少一個(gè)在相對(duì)地布置的壁區(qū)域之間且橫向于所述梳形元件(56)伸延的間隔片(58)，從而絞合導(dǎo)體(54)可固定在多個(gè)彼此間隔開的平面中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的油浸式變壓器開關(guān)支架，其特征在于，所述間隔片也可實(shí)施成梳形的并且與所述梳形元件(56)嚙合。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的油浸式變壓器開關(guān)支架，其特征在于，設(shè)置有至少一個(gè)由絕緣材料制成的固定卡夾，該固定卡夾在其橫截面中包圍所述通道元件(10，30，40，52，72，74，76，78)的區(qū)段。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的油浸式變壓器開關(guān)支架，其特征在于，所述至少一個(gè)固定卡夾包括由絕緣材料制成的螺紋旋抒元件。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的油浸式變壓器開關(guān)支架，其特征在于，所述通道元件(10，30，40，52，72，74，76，78)的壁具有由波形的絕緣材料制成的第四層(20)和由平的絕緣材料制成的第五層(16)。
8.一種油浸式變壓器(70)，包括油箱(88)和布置在油箱中的變壓器出2，84+86)，其特征在于，在位于油箱壁￠0)和所述變壓器￠2,84+86)之間形成的油腔￠4)中布置有根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的油浸式變壓器開關(guān)支架。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的油浸式變壓器，其特征在于，如此布置所述至少一個(gè)通道元件(10，30，40，52，72，74，76，78)，即其U形輪廓朝向所述油箱壁(60)的相應(yīng)的鄰近的區(qū)域敞開。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的油浸式變壓器，其特征在于，所述至少一個(gè)通道元件(10，30，40，52，72，74，76，78)近似水平地布置并且以一定的距離支承在支撐元件(80，82)上，其中在所述支撐元件(80，82)之間的相應(yīng)距離以及所述至少一個(gè)通道元件(10，30，40，52，72，74，76，78)的橫截面(22，24，26)和壁厚如此相互協(xié)調(diào)，即在將相應(yīng)的絞合導(dǎo)體(54)布置在所述通道元件(10，30，40，52，72，74，76，78)的內(nèi)腔中時(shí)給出足夠的抗彎強(qiáng)度。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的油浸式變壓器，其特征在于，所述支撐元件(80，82)成形成 類似柱形并且由絕緣材料制成。
【文檔編號(hào)】H01F27/00GK104240900SQ201410268204
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月18日
【發(fā)明者】布倫德爾 H., 施塔克 M., 許布納 M., 比希納 R., 赫克特 K., L. 皮拉 I. 申請(qǐng)人:Abb 技術(shù)有限公司