变压器及其升高座、插拔单元以及导体连接件的制作方法

本发明涉及导体连接件，尤其涉及用于变压器的导体连接件。此外，本发明还涉及采用这种导体连接件的变压器插拔单元，以及采用这种变压器插拔单元的变压器升高座和变压器。

背景技术：

在变压器中，插拔单元引线内部连接方式通常是使用与套管尾部匹配的铜板，如图1所示，相同直径的铜板(100)通过螺栓固定在套管尾部(300)，在这种连接结构的周围因为大电流往往具有很高的电场强度，尤其是在边沿棱角等局部场强集中的位置容易产生局部放电或者击穿，从而导致故障发生。为了确保变压器的可靠运行，通常需要将安装插拔单元的变压器升高座设计成具有足够大的直径，从而加大壳体(400)与电极之间的距离，以容纳更多的绝缘介质，在工频耐压为230kv的情况下，直径需要大于550mm，而工频耐压为270kv的情况下，直径需要600mm以上。如此不但增加了产品整体的体积、重量，也提高了成本。

同时，由于铜板(100)和套管尾部(300)通过螺栓固定，凸出在外的螺栓头(110)往往成为另一处场强集中的部位，需要给每个螺栓配备屏蔽帽(120)，进一步增加了结构复杂度，也提升了生产安装的材料成本、时间成本和控制成本。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于在变压器中连接一个套管与一条内部引线的导体连接件，其自身具有良好的分散电场强度的功能同时也具有良好的屏蔽功能，使得变压器升高座的直径可以得到减小。这种导体连接件包括一个圆柱状连接件本体，一个可与所述内部引线连接的第一端，和一个可与所述套管相对的第二端，以及位于所述第一端和所述第二端之间的一圈侧面，其中，所述第一端的外沿具有倒角，所述倒角呈圆弧状并从所述第一端延伸到所述侧面。倒角具有分散电场强度的作用，从而避免场强聚集导致的局部放电和击穿现象的发生。

依据本发明的导体连接件的一个方面，所述第二端的外沿设有面向所述套管轴向突出的凸缘，所述凸缘呈环状，且其表面为圆弧形，并具有轴向延伸的一圈径向内侧壁和一圈径向外侧壁，所述径向外侧壁作为所述侧面的延伸，所述连接件本体与所述套管的接触面位于所述凸缘的径向内部。凸缘作为屏蔽层，可以有效避免接触面处的电场聚集产生的影响。

依据本发明的导体连接件的另一方面，所述凸缘部分覆盖所述套管的侧壁，所述径向内侧壁与所述套管的侧壁之间存在间隙。

依据本发明的导体连接件的再一方面，所述连接件本体的倒角、侧面、凸缘外表面均覆盖有可以选择为绝缘纸的绝缘层。

依据本发明的导体连接件的又一方面，所述连接件本体上设有用于螺栓固定的至少两个轴向螺孔，所述螺孔从所述第一端延伸到所述第二端，并在靠近所述第一端的部分具有直径大于螺栓头的区段用于容纳所述螺栓头。

本发明的目的还在于提供一种变压器插拔单元，包括一条内部引线、一个套管和一个上述导体连接件，所述内部引线通过所述连接件与所述套管固定连接，三者呈同轴布置。

本发明的目的进一步在于提供一种变压器升高座，包括一个升高座壳体和设置在所述升高座壳体内的一个上述变压器插拔单元，所述升高座壳体具有圆柱形腔体，所述变压器插拔单元沿所述腔体的几何轴线布置，其中所述升高座壳体具有小于500毫米的直径。

本发明的目的进一步在于提供一种变压器，其包括上述的变压器插拔单元和/或上述的变压器升高座。

附图说明

图1是现有技术中的变压器插拔单元的结构示意图；

图2a和2b是根据本发明的导体连接件的立体示意图；

图3是根据本发明的导体连接件的包覆绝缘纸后的示意图；

图4是根据本发明的变压器插拔单元的立体示意图；

图5是根据本发明的变压器插拔单元的截面示意图；

图6是根据本发明的变压器升高座的立体示意图。

标号说明

100铜板

110螺栓头

120屏蔽帽

300套管尾部

400壳体

1导体连接件

2内部引线

3套管

4升高座壳体

11连接件本体

12第一端

13第二端

14侧面

15倒角

16凸缘

17径向内侧壁

18接触面

19螺孔

20绝缘层

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的具体实施方式进行说明。

本发明的导体连接件1包括连接件本体11和轴向相对的第一端12与第二端13，图2a和图2b展示了本发明较佳实施例的导体连接件1的轴向两端，如图2a所示，导体连接件1在连接内部引线2的第一端12和侧面14之间具有圆弧形倒角15，从而沿着第一端12的端面到侧面14，在任意的位置上，该导体连接件1均具有较大的曲率半径，因此在该导体连接件的表面，尤其是从第一端12到侧面14之间的转角区域，电荷不会因为场强的作用聚集在某些局部，不会出现电场强度在某些部位过大。在本实施例中，倒角15的曲率半径取值不小于10毫米，较佳的取值为12毫米。

如图2b和图5所示，导体连接件在与套管相对的第二端13上具有轴向突出的凸缘16，相比较于现有技术中的铜板具有与套管尾部匹配的直径，本实施例中的导体连接件具有比套管尾部稍大的直径，而被第二端上13环状凸缘16包围的部分与套管尾部3具有匹配的直径，因此，如图5所示，在导体连接件与套管相互固定之后，二者的配合面103被包围在该凸缘16以内，凸缘16的径向内侧壁17与套管侧壁之间存在间隙。配合面因为需要考虑接触面匹配，不能引入倒角来避免电场强度聚集部位的产生，所以在接触面18的边缘场强比其他部分更高。而在本实施例中，环形凸缘16有间隙地覆盖在接触面18的径向外侧，起到了屏蔽层的作用，使得接触面边缘的高强度电场被阻挡，避免局部放电和击穿现象。同样，为了避免凸缘16自身出现场强集中，凸缘16外表呈圆弧形。

又如图2a所示，本实施例中的导体连接件具有4个螺孔19，用于通过螺栓固定在套管3的尾部，螺栓从第一端12贯通到第二端13并将导体连接件1与套管3的尾部紧固连接，在螺孔19的第一端处，具有直径大于螺栓头的区段，其深度略大于螺栓头的轴向尺寸。当螺栓被拧紧的时候，螺栓头整体陷在导体连接件1的内部，所以避免了任何伸出连接件外的突出部分，螺栓头由于结构和功能限制，必须具有一些形状结构会导致场强集中，而整体陷在导体连接件内部可以使这些场强集中的部分受到导体连接件的屏蔽，也免去了如现有技术中给螺栓加上屏蔽帽的必要性。

如图3所示，本发明的另一个较佳实施例中，导体连接件上第一端12上的倒角15，侧面14以及第二端13上的凸缘16都被绝缘层20覆盖，从而进一步增加屏蔽效果和绝缘效果。本实施例中的绝缘层20采用绝缘纸，而其他的各种绝缘层同样可以进行替代选择。

本发明的另一实施例如图4和图5所示，变压器插拔单元具有前述实施例中的导体连接件1，从侧向视角观察，连接内部引线2的导体连接件第一端12和面向套管的导体连接件第二端13均没有容易导致场强集中的棱或角，套管3与导体连接件1的接触面18被凸缘16完全遮挡，并且套管3的侧壁与凸缘16之间存在间隙，形成屏蔽，同时，导体连接件1第一端12从侧向视角完全看不见固定螺栓。

本发明的又一实施例如图6所示，变压器插拔单元位于变压器升高座的壳体4以内，壳体中填充了绝缘液，插拔单元位于升高座壳体4内正中的几何轴线位置。因为导体连接件的倒角和屏蔽设计，在同样的工频耐压条件下，升高座的壳体4直径可以减小，在工频耐压为230kv的时候，升高座壳体的直径可以是450mm左右，而工频耐压为270kv的时候，直径可以是500mm左右。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。此外，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。“包括”一词不排除其它权利要求或说明书中未列出的装置或步骤；“第一”、“第二”等词语仅用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。在本文中，“平行”、“垂直”等并非严格的数学和/或几何学意义上的限制，还包含本领域技术人员可以理解的且制造或使用等允许的误差。