用于干式澆注線圈變壓器的增強型抗軌跡頂蓋結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及干式變壓器，并且更具體地，涉及具有用于增加抽頭之間的軌跡路徑的特征的變壓器的頂蓋區(qū)域。
【背景技術】
[0002]干式變壓器使用空氣和固體絕緣的復雜系統，以防止通電部件彼此接觸或接觸地面。許多干式澆注線圈變壓器，諸如美國專利N0.6,445,269中公開的，在水平方向上填充有環(huán)氧樹脂，這產生了被稱為“頂蓋”的平坦頂表面。變壓器的頂蓋區(qū)域容納初始抽頭和終結抽頭以及具有大電壓梯度的電壓調整抽頭。該電壓梯度可能由于材料性質和距離而產生對電氣軌跡的固體絕緣。該頂蓋區(qū)是客戶進行對變壓器的連接并且是變壓器的電壓輸入/輸出被調整為考慮進入的電網電壓的位置。主要考慮中的一個是在不同電勢處是從通電部件到另一導電部件的軌跡路徑。常規(guī)頂蓋區(qū)域的平坦頂表面可能在暴露于惡劣環(huán)境時產生在通電部件之間的中壓軌跡，惡劣環(huán)境諸如近海平臺、煉油廠、風力渦輪機、紙漿和造紙廠等。
[0003]傳統上，增加軌跡路徑需要變壓器線圈在電壓調整抽頭向下或垂直定向的情況下被澆注以產生套管。這樣的變壓器線圈有兩個共同的缺點。第一，比滿足線圈的要求所實際需要的使用更多的環(huán)氧樹脂。第二，不必要的環(huán)氧樹脂區(qū)域很容易有由于大的環(huán)氧樹脂厚度而產生裂紋的風險。
[0004]因此，需要提供一種用于具有起伏結構的干式澆注線圈變壓器的頂蓋結構，該起伏結構允許在抽頭之間的更大的軌跡路徑，允許電壓抽頭面對上方的澆注工藝，并且使用比常規(guī)頂蓋區(qū)域更少的環(huán)氧樹脂。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是滿足上述需要。根據本發(fā)明的原理，該目的通過干式澆注線圈變壓器來獲得，該干式澆注線圈變壓器包括中空主體、從主體延伸的頂蓋結構和起伏結構，限定了頂蓋結構的外表面的至少一部分，被構建和布置為增加頂蓋結構中的電氣軌跡路徑。
[0006]根據所公開的實施例的另一方面，提供了一種模制具有頂蓋結構的干式澆注線圈變壓器的方法。該方法提供具有頂蓋模具結構的模具。頂蓋模具結構包括模制相應抽頭連接從其延伸的至少兩個抽頭連接基體的特征以及在用于模制起伏結構的基體附近的起伏形成結構。繞組位于模具中。繞組被耦合到抽頭連接。模具被定向為使得抽頭連接被向上布置。環(huán)氧樹脂被澆注到模具中并且被允許固化。模具被移除，以得到具有在抽頭連接基體附近的起伏結構的澆注線圈變壓器。
[0007]在參考全部形成本說明書的一部分的附圖考慮以下具體描述和所附權利要求時，本發(fā)明的其他目的、特征和特性以及操作方法和結構的相關元件的功能、部件的組合和制造經濟將變得顯而易見。
【附圖說明】
[0008]結合附圖，從本發(fā)明的優(yōu)選實施例的以下具體描述中將更好地理解本發(fā)明，其中的相同附圖標記指相似的部件，其中:
[0009]圖1是根據實施例提供的用于形成干式澆注線圈變壓器的頂蓋結構的外表面的模具的頂視圖。
[0010]圖2是示出其中起伏形成結構的圖1的模具的下側視圖。
[0011]圖3示出了從圖2的模具得到的具有起伏結構的干式澆注線圈變壓器的頂蓋結構的頂表面。
[0012]圖4A示出了根據另一實施例的具有半月形的起伏結構。
[0013]圖4B示出了根據另一實施的具有反半月形的起伏結構。
[0014]圖4C示出了根據又一實施例的具有鋸齒形狀的起伏結構。
[0015]圖4D示出了根據另一實施例的具有正弦波形狀的起伏結構。
[0016]圖4E示出了根據又一實施例的具有余弦波形狀的起伏結構。
[0017]圖5是具有形成頂蓋結構的開口頂的模具的干式澆注線圈變壓器的傳統模具的立體視圖。
[0018]圖6是根據實施例的具有帶有用于形成頂蓋結構的頂側上的附加結構的模具的干式澆注線圈變壓器的模具的立體視圖。
[0019]圖7A是根據實施例的三面頂蓋形狀的示意性端視圖。
[0020]圖7B是根據實施例的五面頂蓋形狀的示意性端視圖。
[0021]圖7C是根據實施例的具有偏移的圓形頂蓋形狀的示意性端視圖。
[0022]圖7D是根據實施例的具有圓形邊緣的三面頂蓋形狀的示意性端視圖。
[0023]圖8A是示出用于干式澆注線圈變壓器的實施例的兩個端抽頭模具和間隔物的示意性側視圖。
[0024]圖8B是示出用于干式澆注線圈變壓器的實施例的兩個端抽頭模具和三個間隔物的示意性側視圖。
[0025]圖8C是示出用于干式澆注線圈變壓器的實施例的兩個端抽頭模具、一個中心抽頭模具和兩個間隔物的示意性側視圖。
[0026]圖8D是示出用于干式澆注線圈變壓器的實施例的兩個端抽頭模具、一個中心抽頭模具和四個間隔物的示意性側視圖。
[0027]圖9是從圖6的模具得到的具有抽頭連接基體的干式澆注線圈變壓器的頂蓋結構的頂部立體視圖。
[0028]圖10是根據實施例的具有在提升的抽頭連接基體附近的起伏結構的干式澆注線圈變壓器的頂蓋結構的頂部立體視圖。
[0029]圖11是用于干式澆注線圈變壓器的頂蓋結構的另一形狀的立體視圖。
[0030]圖12是具有通過圖11的模具形成的頂蓋結構的干式澆注線圈變壓器的立體視圖。
【具體實施方式】
[0031]參考圖1和圖2，示出了根據實施例的通常以10指示的干式澆注線圈變壓器的頂蓋結構的模具部分。模具部分10包括基體12，一對相對側壁14和一對相對端壁16。如圖2所不，通常以18指示的起伏形成結構從基體12的下側延伸。起伏形成結構18包括多個交替的連續(xù)接合的峰20和谷22。在實施例中，峰20限定圓形翅片，并且谷22也是圓形的。
[0032]為了形成澆注線圈變壓器，具有適當絕緣材料的繞組(未示出)位于模具(參見例如圖6的模具68’)中，模具包括模具部分10。然后，液體環(huán)氧樹脂被澆注到模具中并固化。參考圖3，干式澆注線圈變壓器28的頂蓋結構26的外表面24被示出為由于使用圖2的模具部分10而得到的。線圈變壓器28的主體29通常是中空的、基本上圓柱形的配置，具有從主體29延伸的頂蓋結構。繞組在主體29內被澆注。外表面24包括通常以30指示的起伏結構，其包括多個交替的連續(xù)接合的峰32和谷34。在實施例中，峰32限定圓形翅片，并且谷34也是圓形的。波動結構30可以通過與之直接相鄰的抽頭連接基體36分離。起伏結構30增加了有效軌跡路徑，并且降低介電故障的幾率。
[0033]可以使用用于起伏結構30的交替輪廓的幾何形狀。例如，圖4A示出了具有帶有交替的谷42的半月形峰40的起伏結構38。圖4B示出了具有帶有交替的峰48的半月形谷的起伏結構44。圖4C示出了具有交替的峰52和谷54的鋸齒形狀的起伏結構50。圖4D示出了具有交替的峰58和谷60的正弦波形的起伏結構56。圖4E示出了具有交替的峰64和谷66的余弦波形的起伏結構62。可以使用具有任何幅度和周期的其他形狀。
[0034]對干式澆注線圈變壓器的頂蓋結構添加起伏結構的過程允許在使用具有典雅抽頭面向上的水平澆注方法的同時建立較大的軌跡路徑。目前，增加軌跡路徑需要變壓器線圈在電壓調整抽頭向下或水平的情況下被澆注以形成套管。起伏結構還在變壓器進行操作時提供改善的冷卻表面。
[0035]為了最小化環(huán)氧樹脂量并且從而減少澆注線圈變壓器中的開裂的風險，可以移除在電氣連接的部分之間的環(huán)氧樹脂，并且然后，如果需要，則上述起伏結構中的任何一個可以適用于頂蓋結構26。
[0036]圖5示出了用于模制具有包括導體引線(抽頭)74的頂蓋結構72的傳統澆注線圈變壓器70的傳統模具。頂蓋結構72的形狀是從對于頂側76是打開的模具形狀得到的(與澆注和固