干式高频高压变压器结构制造技术

本发明专利技术干式高频高压变压器结构（1），其特征在于：包含：EE型磁芯（2）、方形骨架（3）、方形线圈（4）和固定支撑装置（6），还包含线圈的引出铜排或铜线（7），所述EE型磁芯（2）为两个E型磁芯（21）呈开口相对并上下对齐安装而成，所述方形骨架（3）套装在EE型磁芯（2）的中柱上，所述方形线圈（4）为立式结构，由低压线圈（41）和高压线圈（42）组合绕制在方形骨架（3）上，所述高压线圈（42）和低压线圈在方形骨架（3）上为相互交错绕制；本发明专利技术解决了目前高频高压领域存在的传递容量小、升压电压低、效率低、无法长期运行和可靠性不高的性能缺陷，从而使高频高压电源的使用能更加广泛和可靠。

Structure of Dry High Frequency and High Voltage Transformer

The structure (1) of the dry-type high frequency and high voltage transformer is characterized by: an EE-type magnetic core (2), a square skeleton (3), a square coil (4) and a fixed support device (6), and also includes a copper bar or a copper wire (7) for the coil. The EE-type magnetic core (2) is assembled with two E-type magnetic cores (21) in open relative position and aligned up and down, and the square skeleton (3) set. On the middle column of EE core (2), the square coil (4) is a vertical structure, and is wound on the square skeleton (3) by a combination of low-voltage coil (41) and high-voltage coil (42). The high-voltage coil (42) and low-voltage coil are interlaced on the square skeleton (3). The invention solves the problems of low transmission capacity, low boost voltage and high efficiency existing in the high-frequency and high-voltage field. Low, long-term operation and low reliability performance defects, so that the use of high-frequency and high-voltage power supply can be more extensive and reliable.

【技术实现步骤摘要】
干式高频高压变压器结构原案专利技术名称：一种大容量干式高频高压变压器原案申请号：201610285249.0原案申请日：2016-05-04
：本专利技术属于干式变压器领域，归类于高压电气设备，具体是涉及一种大容量干式高频高压变压器。
技术介绍
：现有常规变压器或多或少地存在以下技术缺点，造成现有的高频高压变压器存在传递容量小（10kVA以下）、升压电压低（1000V以下）、效率低（90%以下）、无法长期运行和可靠性不高的技术不足。1.常规变压器的绕制方式较为统一，基本上都是先绕制低压线圈，然后高压线圈绕制在低压线圈外面。此种设计方法在中低频领域并无不妥。但在大容量高频变压器领域，这种方法会带来多层线圈损耗发热急剧增大的现象导致变压器烧坏，这种现象主要是由于高频磁场下导体的邻近效应产生。2.由于变压器在装配时，线圈处于立式状态，在强烈的运输过程中，线圈端部的空虚有可能造成导线位移，进一步造成线圈跨层的故障。3.由于线圈中多根导线并绕在同一层，立式结构的线圈在重力作用下，多根导线会发生下坠现象，严重时可能会损坏线圈。4.常规变压器的风道采用的是“□”字形撑条作为气道支撑，与发热器件形成面与面的接触，散热面积更小，散热效果差。5.常规高频变压器，一般是线圈直接绕制在磁芯中柱上，磁芯和线圈之间仅靠绝缘纸隔离，在高频大功率领域，这种方法无法保证足够的绝缘强度和结构强度，且会导致击穿造成线圈对磁芯放电造成故障。6.一般常规变压器中的线圈依靠与磁芯进行固定，线圈直接固定在磁芯上。由于磁芯为铁氧体材质，属于易碎元器件，若直接将线圈固定在磁芯上，可能会造成磁芯的破损和裂缝。7.而常规利兹线基本上达不到根与根之间的彻底绝缘，且绞合方式粗糙，绞合半径不一致导致电阻值偏差过大、没有进行特殊的外包亚胺薄膜，无法保证高频高压下匝间的绝缘性能，击穿现象时有发生。8.在常规变压器中，绝缘层采用单一聚酯薄膜或电缆作为绝缘层纸。但在高频高压变压器中，由于高频尖峰电压和强烈的寄生电容的存在，或造成层间产生极高的寄生电压差，此寄生电压峰值可能高于正常电压的10倍以上，能轻易造成变压器的击穿故障。为此层间绝缘的绝缘强度和抗介电性能必须大幅提高。9.常规变压器中的层绝缘整层整体包绕，这样在常规变压器中并无不妥；但在高频变压器中，这种设计会导致线圈幅向厚度增加，线圈之间的磁场铰链程度降低，造成阻抗升高、输出性能降低无功功率增加也降低了变压器的输出效率。综上所述，由于常规变压器或多或少地存在以上技术缺点，造成现有的高频高压变压器存在传递容量小、升压电压低、效率低、无法长期运行和可靠性不高的技术不足。随着中高频领域的发展和对高频高压电源的需求，大容量高频高压变压器成为急需突破的技术，这种变压器的结构形式为干式，要能具备如下特点：能大容量输出（100kVA以上）、高电压输出（10000V以上）、输出效率高（98%以上）、工作频率高（2k～100kHz）能大容量长期不间断运行、体积小重量轻（体积重量降低50%以上）、低损耗发热（发热量为容量的1%以下）的特点，因此，需要有一种大容量干式高频高压变压器，其能够克服以上技术不足，使高频高压电源也能实现大容量高压输出、高效率输出、能长期不间断运行、体积小重量轻、低损耗发热的优异性能，来满足现代变压的需求，使高频高压电源的使用能更加广泛和可靠。
技术实现思路
：本专利技术的目的是提供一种大容量干式高频高压变压器，用于解决目前高频高压领域存在的传递容量小、升压电压低、效率低、无法长期运行和可靠性不高的性能缺陷，从而使高频高压电源的使用能更加广泛和可靠；使高频高压电源也能实现大容量高压输出、高效率输出、能长期不间断运行、体积小重量轻、低损耗发热的优异性能。实现本专利技术目的的技术方案是：一种大容量干式高频高压变压器，包含：EE型磁芯、方形骨架、方形线圈和固定支撑装置，还包含线圈的引出铜排或铜线，其特征在于：所述EE型磁芯为两个E型磁芯呈开口相对并上下对齐安装而成，所述方形骨架套装在EE型磁芯的中柱上，所述方形线圈为立式结构，由低压线圈和高压线圈组合绕制在方形骨架上，所述方形线圈中设置轴向散热气道；所述高压线圈和低压线圈在方形骨架上为相互交错绕制；相邻的高压线圈和低压线圈之间具有第一绝缘层；所述高压线圈由大股利兹线绕制而成，所述大股利兹线外面整根连续包绕多层第二绝缘层，所述大股利兹线由若干股小股利兹线绞合而成，所述小股利兹线由若干根高导电率的铜线绞合而成，每根铜线的外部包覆第三绝缘层；所述低压线圈由高导电的铜箔连续绕制而成，相邻层的铜箔之间由第四绝缘层隔离；所述固定支撑装置包含上环氧板、下环氧板、撑板和拉杆，所述EE型磁芯坐落在下环氧板上，所述方形线圈坐落在撑板上，所述下环氧板与撑板之间固定连接，所述上环氧板、下环氧板之间由拉杆连接固定；所述方形线圈上、下端部的空隙设置采边，即用绝缘材料填充。为了达到更好的技术效果，本专利技术的技术方案还可以具体为以下技术特点：1.所述采边为采用T1型绝缘电工纸板对线圈的上、下端部的空隙进行绝缘填充，所述T1型绝缘电工纸板平铺在方形线圈端部，并采用绝缘胶水粘接在线圈端部，层层叠压，与方形线圈牢固形成一体，其外边部与骨架端部齐平、内边部与导线接触。2.所述方形骨架和EE型磁芯的中柱之间的缝隙进行填充固定，填充物为绝缘板。3.所述第一绝缘层为复合交错绝缘层，至少包含亚胺薄膜和DMD纸两种不同的绝缘介质，所述绝缘介质为多层交错层叠使用，相邻的两层绝缘介质为不同材质。4.所述第二绝缘介质为厚度介于0.025-0.05mm的亚胺薄膜。5.所述第三绝缘层为高强度缩醛绝缘漆涂敷层。6.所述第四绝缘层为绝缘纸或绝缘膜。7.所述绝缘材料平铺在方形线圈端部，并采用绝缘胶水粘接在线圈端部，层层叠压，与方形线圈牢固形成一体，其外边部与骨架端部齐平、内边部与导线接触。8.所述变压器的方形线圈轴向匝间由电工白带捆绑，所述方形线圈的每层大股利兹线的下层铺设电工白带，所述电工白带铺设在方形线圈的四个转角处，每层大股利兹线每绕制到1/4绕长时，即将所述电工白带的长出部分反拉到后续大股利兹线的下方压住拉紧，方形线圈的大股利兹线进行轴向捆绑。9.所述方形线圈由环氧树脂玻璃丝浇注而成，绝缘等级为H级或更高，方形线圈的耐温应不小于180℃。10.所述方形线圈整体真空浸渍F级绝缘漆。11.所述方形线圈外表包绕F级覆膜复合纸。12.所述铜箔的厚度优选为0.2mm~1mm，最好不超过0.8mm。13.所述大股利兹线由5-19根小股利兹线绞合而成。14.进一步地，所述大股利兹线内的小股利兹线按一定节距绞合而成。15.进一步地，所述大股利兹线内的小股利兹线的绞合节距为20-45mm。16.所述小股利兹线由5-19根铜线绞合成。17.进一步地，所述小股利兹线内的铜线按一定节距绞合而成。18.进一步地，所述小股利兹线内的铜线的绞合节距为10-45mm。19.所述气道撑条的横截面为“工”字形。20.所述第一绝缘层采用分级绝缘的方式，把相邻的高压线圈和低压线圈的层间绝缘分为N级，N为自然数，各级绝缘采用不同的绝缘材质，在第1层导线绕制到1/N绕长的时候停止绕线、包绕第1级1/N绝缘；再绕制第2段1/N层线、包绕第2级1/N绝缘；以此类推，最后绕制第N个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种干式高频高压变压器结构（1），其特征在于：包含：EE型磁芯（2）、方形骨架（3）、方形线圈（4）和固定支撑装置（6），还包含线圈的引出铜排或铜线（7），所述EE型磁芯（2）为两个E型磁芯（21）呈开口相对并上下对齐安装而成，所述方形骨架（3）套装在EE型磁芯（2）的中柱上，所述方形线圈（4）为立式结构，由低压线圈（41）和高压线圈（42）组合绕制在方形骨架（3）上，所述高压线圈（42）和低压线圈在方形骨架（3）上为相互交错绕制；相邻的高压线圈（42）和低压线圈（41）之间具有第一绝缘层（91）；所述固定支撑装置（6）包含上环氧板（61）、下环氧板（62）、撑板（63）和拉杆（64），所述EE型磁芯（2）坐落在下环氧板（62）上，所述方形线圈（4）坐落在撑板（63）上，所述下环氧板（62）与撑板（63）之间固定连接，所述上环氧板（61）、下环氧板（62）之间由拉杆（64）连接固定。

【技术特征摘要】
2016.03.18 CN 20161015552701.一种干式高频高压变压器结构（1），其特征在于：包含：EE型磁芯（2）、方形骨架（3）、方形线圈（4）和固定支撑装置（6），还包含线圈的引出铜排或铜线（7），所述EE型磁芯（2）为两个E型磁芯（21）呈开口相对并上下对齐安装而成，所述方形骨架（3）套装在EE型磁芯（2）的中柱上，所述方形线圈（4）为立式结构，由低压线圈（41）和高压线圈（42）组合绕制在方形骨架（3）上，所述高压线圈（42）和低压线圈在方形骨架（3）上为相互交错绕制；相邻的高压线圈（42）和低压线圈（41）之间具有第一绝缘层（91）；所述固定支撑装置（6）包含上环氧板（61）、下环氧板（62）、撑板（63）和拉杆（64），所述EE型磁芯（2）坐落在下环氧板（62）上，所述方形线圈（4）坐落在撑板（63）上，所述下环氧板（62）与撑板（63）之间固定连接，所述上环氧板（61）、下环氧板（62）之间由拉杆（64）连接固定。2.根据权利要求1所述的干式高频高压变压器结构，其特征在于：所述第一绝缘层（91）为复合交错绝缘层，至少包含亚胺薄膜和DMD纸两种不同的绝缘介质，所述绝缘介质为多层交错层叠使用，相邻的两层绝缘介质为不同材质。3.根据权利要求2所述的干式高频高压变压器结构，其特征在于：所述第一绝缘层（91）采用分级绝缘的方式，把相邻的高压线圈和低压线圈的层间绝缘分为N级，N为自然数，各级绝缘采用不同的绝缘材质，在第1层导线绕制到1/N绕长的时候停止绕线、包绕第1级1/N绝缘；再绕制第2段1/N层线、包绕第2级1/N绝缘；以此类推，最后绕制第N个1/N层线、包绕第N级绝缘。4.根据权利要求1、2或3所述的干式高频高压变压器结构，其特征在于：所述方形线圈（4）不是绕在磁芯上，而是先绕制在方形骨架（3）上，并且在绕制之前，方形骨架表面包绕多层第五绝缘层（101），所述第五绝缘层为DMD绝缘层，方形骨架与磁芯之间还保有空气绝缘间隙作为空气隔离层（102）。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：张良波，陈滢，
申请(专利权)人：福建新大陆环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35