[发明专利]包含绝缘材料的电力变压器和制造这种变压器的方法

说明书

本发明涉及一种包含绝缘材料的电力变压器和制造这种变压器的方法。该电力变压器(10)包括：磁芯(16)；围绕所述磁芯(16)缠绕并在其输入端接收输入交流电的第一线圈绕组(18)；围绕所述磁芯(16)缠绕并在其输出端提供输出交流电的第二线圈绕组(20)；在所述第一线圈绕组(18)和所述第二线圈绕组(20)之间限定的容纳空间(22)；以及在所述容纳空间(22)的内部浇铸的绝缘材料(30)，以使所述第一线圈绕组(18)与所述第二线圈绕组(20)电绝缘，所述绝缘材料(30)包括多个氧化铝颗粒。其特征在于，所述绝缘材料(30)包括含有多个氧化铝颗粒的硅基弹性体。

技术领域

本发明涉及如下类型的电力变压器，该类型的电力变压器包括：磁芯；第一线圈绕组，所述第一线圈绕组围绕所述磁芯缠绕并在所述第一线圈绕组的输入端接收输入交流电；第二线圈绕组，所述第二线圈绕组围绕所述磁芯缠绕并在所述第二线圈绕组的输出端提供输出交流电；在所述第一线圈绕组和所述第二线圈绕组之间限定的容纳空间；在所述容纳空间的内部浇铸的绝缘材料，以使所述第一线圈绕组和所述第二线圈绕组电绝缘，所述绝缘材料包括多个氧化铝颗粒。

本发明还涉及用于制造这种变压器的制造方法。

背景技术

在下面的描述中，术语“初级绕组”用于指代所述第一线圈绕组，以及术语“次级绕组”指代所述第二线圈绕组。

上述提到的变压器已经是已知的。这种变压器在室内环境中经常用作干式变压器用于配电或供电。在这种类型的变压器中，绝缘材料是特别地包含氧化铝颗粒的环氧树脂。

这种绝缘材料特别能够在变压器的初级绕组和次级绕组之间产生有效的介电绝缘。由于该绝缘材料优秀的耐火性，该绝缘材料还能另外提供更好的防止变压器发生火灾风险的保护。该绝缘材料还使得变压器得到有效的保护，防止工业环境中的诸如灰尘或化学试剂的大气污染物的攻击。

然而，当这种变压器在外部或室外环境中或在极端温度条件下使用时，这种变压器会受到比室内环境大得多的振动或膨胀现象的影响。这些现象在绕组和绝缘材料之间的界面处产生高的机械应力。从而，在绝缘材料中使用的环氧树脂在该界面处容易产生裂缝。这些裂缝对于变压器的正常运行是不利的，因为可能会出现电绝缘缺陷。此外，这种变压器的冷却效果不是最佳的，变压器与外部环境之间的热交换受到所采用的绝缘材料(在这种情况下是环氧树脂)的性质的限制。其结果是，变压器的外表面上可能出现局部热点，导致环氧树脂的劣化。

发明内容

本发明的目的是通过提供一种能够防止在绝缘材料中出现裂缝并增强与外部环境的热交换的电力变压器来克服这些缺点。

为此，本发明的目的涉及一种上述类型的电力变压器，其特征在于，绝缘材料包括含有多个氧化铝颗粒的硅基弹性体。

根据本发明的其他有利方面，所述电力变压器包括单独地或根据所有技术上可能的组合来考虑的以下特性特征中的一个或多个：

所述硅基弹性体是树脂形式的硅树脂；

所述硅树脂具有拉伸强度，所述拉伸强度优选地介于0.5N/mm²(牛顿/平方毫米)至5N/mm²之间，优选地基本上等于2N/mm²；

所述多个氧化铝颗粒呈现绝缘材料的体积分数和绝缘材料的质量分数，所述体积分数优选介于0.3至0.7之间，优选地基本上等于0.5；所述质量分数优选地介于0.5至0.9之间，优选地基本上等于0.8；

每个氧化铝颗粒具有优选地介于10μm和100μm之间的直径；

所述磁芯以圆环的形式成型；

所述第一线圈绕组中的输入交流电的电压优选地基本上等于25kV；

所述第二线圈绕组中的输出交流电的电压优选地介于3kV至5kV之间，优选地等于3.6kV；