[发明专利]一种可调节表面起始场强式静电环

说明书

技术领域

本发明涉及一种可调节表面起始场强式静电环，属于变压器技术领域。

背景技术

由于变压器电压等级越来越高，绝缘距离也变得越来越紧张，线圈端部表面起始场强也越来越高，静电环结构的产生即是应对这种情况而产生的。即在线圈端部高场强区域设置一个静电环，达到降低起始场强，增加绝缘裕度的效果。背景技术静电环的结构为：内部一个绝缘圈骨架，骨架端部的倒角R很大，骨架的外部缠绕铝箔皱纹纸，外径侧设置一根铜编制线，以保证铝箔皱纹纸之间的良好接触；最终结果使得骨架外表面成为一个良好的等位电导体，然后再在其外部缠绕绝缘皱纹纸。静电环会留有一个等电位连接线，在合适的位置与线圈端部导线进行压接，所以，静电环与线圈的端部是等电位的。其原理为通过更换等电位电极的方式来降低起始场强，加大R角和加厚静电环绝缘都可以有效地减小线圈端部的起始场强。但是，随着变压器电压等级的升高，传统的静电环结构很难满足需求。由于绝缘距离的紧张，静电环的总厚度被限制的很薄，这就直接影响了骨架端部倒角R的大小；由于外部绝缘皱纹纸的绕制方式原因，其各面的绝缘厚度相同；同样，绝缘的总厚度也被限制的比较薄。而在电压等级较高的情况下，需要静电环的骨架端部倒角R和绝缘厚度都较大。与此同时，在绝缘厚度较大的情况下，由于电极形状问题，静电环并不能十分有效的对线圈端部线饼的高场强区域形成防护，造成结构设计困难。

发明内容

本发明目的是提供一种可调节表面起始场强式静电环，充分利用静电环厚度空间，可以精确地控制表面的电场起始场强，有效地增大了变压器的绝缘裕度，解决背景技术存在的上述问题。

本发明的技术方案是：

一种可调节表面起始场强式静电环，包含静电环骨架、铜编织线、铝箔皱纹纸、绝缘皱纹纸和绝缘支撑，静电环靠近线圈的一面称为线圈侧，靠近地电极一面称为地电极侧；静电环骨架与铜编织线一起环形布置，统包铝箔皱纹纸，静电环地电极侧设有绝缘支撑，铝箔皱纹纸与绝缘支撑外面统包绝缘皱纹纸；

所述静电环骨架为环形扁平结构，其截面的两个端部倒角，倒角半径为30-40mm；

在静电环内外两侧，及其正对地电极的一侧，由于电位相差较大，在统包绝缘皱纹纸与静电环骨架之间，设置绝缘支撑，使得静电环线圈侧的绝缘厚度与地电极侧的绝缘厚度比为1:4。

静电环正对线圈端部一侧由于等电位连接线的原因，电位相差很小，场强也很小，所以将静电环线圈侧统包的绝缘皱纹纸减薄，加大静电环骨架内外径，而在静电环内外两侧，及其正对地电极的一侧，由于电位相差较大，在统包绝缘皱纹纸与骨架电极之间，设置绝缘支撑，使其达到较大的绝缘厚度，以达到控制静电环表面起始场强的目的。

本发明的积极效果：充分利用静电环厚度空间，增大了静电环高场强位置的倒角R，并且加厚了此位置的静电环绝缘，同时减小了静电环低场强位置的绝缘厚度，结合电场计算，可以精确地控制表面的电场起始场强，有效地增大了变压器的绝缘裕度。

附图说明

图1为背景技术静电环截面示意图；

图2为本发明实施例静电环截面示意图；

图中：静电环骨架1、铜编织线2、铝箔皱纹纸3、绝缘皱纹纸4、绝缘支撑5。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本发明做进一步说明。

一种可调节表面起始场强式静电环，包含静电环骨架1、铜编织线2、铝箔皱纹纸3、绝缘皱纹纸4和绝缘支撑5，静电环靠近线圈的一面称为线圈侧，靠近地电极一面称为地电极侧；静电环骨架1与铜编织线2一起环形布置，统包铝箔皱纹纸3，静电环地电极侧设有绝缘支撑5，铝箔皱纹纸3与绝缘支撑5外面统包绝缘皱纹纸4；

所述静电环骨架1为环形扁平结构，其截面的两个端部倒角，倒角半径为30-40mm；

在静电环内外两侧，及其正对地电极的一侧，由于电位相差较大，在统包绝缘皱纹纸与静电环骨架之间，设置绝缘支撑5，使得静电环线圈侧的绝缘厚度与地电极侧的绝缘厚度比为1:4。所述线圈侧的绝缘厚度为该侧绝缘皱纹纸的厚度，地电极侧的绝缘厚度，为绝缘支撑5与绝缘皱纹纸的厚度之和。

本实施例为端部500kV绝缘等级用静电环，改进前（参照附图1）静电环表面起始场强6.3kV/mm，工作线表面场强6.5kV/mm；采用本发明改进后（参照附图2）静电环表面起始场强4.6kV/mm，工作线表面场强4.5kV/mm。绝缘裕度变为原来的1.35倍。

静电环正对线圈端部一侧由于等电位连接线的原因，电位相差很小，场强也很小，所以将静电环线圈侧统包的绝缘皱纹纸减薄，加大静电环骨架内外径，而在静电环内外两侧，及其正对地电极的一侧，由于电位相差较大，在统包绝缘皱纹纸与骨架电极之间，设置绝缘支撑，使其达到较大的绝缘厚度，以达到控制静电环表面起始场强的目的。