[实用新型]铁心变压器绕组

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种变压器绕组，尤其是一种用铜铝复合材料导线绕制的铁心变压器绕组。

背景技术

变压器的绕组构成设备本身的电路部分，它与外部的电网直接相连，是变压器中的重要的部件，常把绕组比做变压器的“心脏”。当遭受雷电冲击电压和操作冲击波时，绕组内部会产生大于额定电流许多倍的短路电流，沿轴向与辐向产生巨大的机械力，同时会瞬时将绕组温度提升至极高的危险程度。

铜具有独特的物理性能和电气性能，是传统的导电材料，也是变压器绕组的主要原材料。由于世界上铜资源的匮乏和市场价格居高不下，促使电工行业积极寻求代用材料。一般认为，铝导线是较好的代用材料。由于铝的资源丰富，其具有价格低廉、重量轻、导电率较高等优点，所以，在20世纪60年代就提出“以铝代铜”，用铝导线作电能传输线，其中包括制作变压器绕组。随着双金属复合材料技术的发展，人们利用铜的优良导电性和铝重量轻的特点，将铜层包覆在铝芯线周围，形成具有导电性好、密度小、柔软、耐腐蚀、易钎焊、价格低廉的铜包铝导线，从而发展成为导线的第三种金属材料。铜铝复合导线是一种高性能的双金属线材，其铜的厚度大约是在最小半经的3.5％，其导电率大约是铜线的62.9％，而同样重量、截面的铜包铝线的长度是纯铜线长度的2.7倍。但是，由于铝的强度较低，容易蠕变，长期使用后会产生变形，而且铝的耐蚀性较差，表面极易形成坚固的氧化膜，致使用铜铝复合导线绕制变压器绕组成为技术难题，从而限制了“以铝代铜”的进一步推广应用。

现如今变压器绕组最常用的材料仍然是铜。虽然其可以承受短路机械力、瞬时的高温，但由于铜资源紧缺、铜价格高，使得变压器成本居高不下。如何得到铜铝复合导线绕制的变压器绕组便日益为人们所关注。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用铜铝复合材料导线绕制的铁心变压器绕组，实现既降低变压器绕组的成本，又不减损其性能的目的。

本实用新型所述的一种铁心变压器绕组，采用的技术方案是：所述铁心变压器绕组包括铁心和线圈，其特征是：所述线圈是用铜铝复合材料导线绕制的。

所述的铁心变压器绕组，其特征是：所述铜铝复合材料线圈均匀绕在纸筒上，可以有一层或多层，线圈两端放置端绝缘。

所述的一种铁心变压器绕组，其特征是：在两层线圈之间有相应的层间绝缘或瓦楞纸板，瓦楞纸板与线圈之间有若干油道。

本实用新型所述的一种铁心变压器绕组，其特征是：

以下列方法绕制：

先将绝缘纸筒固定在绕线模具上，然后将线圈首头揻制完毕包扎好后，将导线按要求均匀绕在纸筒上，可以绕制一层或多层；在两层之间加相应的层间绝缘，或瓦楞油道；在线圈绕制过程中，每层的开始和结束时，都要放置端绝缘，加强上下端部的绝缘强度；还要满足下列要求：

1、按照绕组内径确定模具尺寸，并按照要求确定绕组模具的形状；

2、将铜铝复合材料导线按常规方法在选定的模具上绕制绕组；

3、绕制过程中，绕组的卷制要紧密无间隙，绕组的匝间层间要紧密，不允许有松动的线匝；结构上的裕度必须适当，控制绝缘零件及导线不要超出允差；如遇负允差时用适当的绝缘材料将匝间、层间填实，不允许用松绕的办法保持绕组外限尺寸；保证绕组的几何尺寸，控制绕组尺寸不能超出允许的偏差值；

4、铜铝复合材料导线的截面尺寸、绝缘厚度和质量应符合要求；保持铜铝复合材料导线的表面光洁度，不能有毛刺、划痕和重皮，无污物及锈斑，对扁线还要保持截面上圆角形状；同一变压器绕组所用扁导线，圆角应相同，以保证三相电阻值保持一致；

5、尽量减少导线接头数量，绕组内部导线的焊接，除保证焊接电阻外，应修光焊点，不能有尖角毛刺，并加强绝缘；

6、卷制过程中，杜绝有绝缘损伤的导线卷入绕组内部，对导线的换位、跨段、升层及引出线端等处均加强绝缘；

7、线圈多根导线并排出头时，尽可能使导线排成正方形；

8、卷制过程中，严格控制绕组内外径，尤其短轴方向，需要边绕制边用木锤击打来保证短轴方向的尺寸；

9、铜铝复合线在制造过程中为增加其抗拉强度，使得其延展性不及铜导线，在绕制线圈过程中，铜铝复合线线圈首头以及末头出线揻弯时，要避免因外力使导线的铜覆层断裂从而影响导线的整体性能。