专利名称：有电屏蔽装置的变压器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种变压器、尤其浇注树的脂变压器，其包括至少一个低 压绕组和至少 一个高压绕组。
背景技术：
在制造变压器、尤其浇注树脂的变压器和接着安装在完全不同的环境 中时，要关注一些完全不同的安全技术方面的问题。基于在中压和高压领 域内使用的电压，所以防接触的变压器外套是绝对必要的。由于这一原因 变压器用外罩或护壁保护。此外，由现有技术只已知在变压器一次绕组与低压绕组之间的电屏蔽 装置。这种屏蔽装置在更高频率时减小绕组相互间的电容耦合和/或互感耦合以及减小耦合阻抗。例如DE4123812A1介绍了一种变压器，它有至少一 个一次绕组和至少一个低压绕组，其中，在一次绕组与低压绕组之间设一 个屏蔽装置，该屏蔽装置通过欧姆电阻与变压器的地连接。因此这同样导 致减小变压器绕组内不希望的漏电感和/或漏阻抗。DE8914262.4U1记载了一种变压器，它在一次绕组与低压绕组之间有 屏蔽绕组。在这里一个屏蔽装置作为电绝缘的不闭合的绕组选用一种可磁 化的材料。为了避免电屏蔽装置中的短路，不允许存在闭合的绕组。在现有技术的迄今所有变压器、尤其浇注树脂的变压器中存在的缺点 是，在露天安装时必须要有围绕变压器的昂贵的保护罩或外护套。当变压 器安装在气候恶劣或严重污染的环境中时保护罩同样是必要的。对于浇注 树脂的变压器也需要这种保护罩，以防止人员接触变压器。为避免电压击大。基于这些缺点，所以要提供比变压器运行所需要的更大的定位面。发明内容因此本发明所要解决的技术问题是，提供 一 种便于制造的结构紧凑的接触安全的变压器。按照本发明为解决上述问题采取的措施是，围绕高压绕组设置电屏蔽 装置。所述高压绕组尤其是一个中压或高压绕组。由此以有利的方式将线 圈表面与可能导致高压的高压绕组之间的电位置零，并因而即使在与人员 接触的情况下也能防止电压击穿。有利地，除了输入电线和输出电线外电 屏蔽装置几乎完全包围高压绕组。按变压器的一项有利的扩展设计，电屏蔽装置与地电连接并因而接地。 通过电屏蔽装置接地，将对接触电屏蔽装置的人员的危害降到最低程度地 或得以避免。有利地，电屏蔽装置同轴地围绕圓柱形高压绕组，其中，电 屏蔽装置沿径向中断以及如此形成的空隙使电屏蔽装置的端部沿径向彼此 绝缘。在这里屏蔽装置的端部必须搭接。通过电屏蔽装置的这种有利的扩 展设计防止电屏蔽装置内部的短路电流。在所述空隙内可附加地有绝缘装 置，其防止电屏蔽装置的如此形成的端部导电连通。有利地，电屏蔽装置 的端部搭接，以保证完全屏蔽。在搭接区内为了避免短路电流可以安装绝 缘装置，理想地情况是安装绝缘薄膜。按变压器的一项有利的扩展设计，电屏蔽装置是一种导电材料，例如 是金属丝网，并因而意味着是法拉弟笼。优选地，将变压器设计为，如此 选择在电屏蔽装置与高压绕组之间的空隙的距离，即，使得根据处于电屏 蔽装置与 一次绕组之间空隙内的电介质来提供抗电压击穿的安全性。在变 压器用浇注树脂浇注的情况下，将屏蔽装置离高压绕组的间距选择为，使 得通过处于空隙内的浇注树脂来排除电压击穿的可能性。对于其他绝缘材 料按类似的方式选择所述的距离。为了保证在迄今可能的将浇注树脂的变压器安装在容易弄脏或气候恶 劣的环境中也能采用按照本发明的变压器，电屏蔽装置应能防外部的接触 影响。在最简单的情况下这通过一块外部的板件保证。同样，通过用浇注 树脂(一个所谓的"铸件")浇注变压器而提供了这样的可能性，使铸件 围绕电屏蔽装置以及在铸件外壁与电屏蔽装置之间留出 一个距离。通过将 高压绕组和电屏蔽装置共同浇注，显著减少了局部放电，因为高压绕组/屏 蔽装置的空隙没有充填空气。与此同时，共同浇注提高了电屏蔽装置的形 状稳定性，并保证在高压绕组与电屏蔽装置之间保持相同的距离。按另 一 项扩展设计，具有电屏蔽装置的高压绕组和低压绕组共同用浇 注树脂浇注。由此可以实现变压器非常紧凑的结构形式，并与此同时保证 围绕高压绕组的电屏蔽装置形状及位置稳定。按一项有利的扩展设计，变压器有至少一个用于高压绕组和/或低压绕 组的处于变压器内部的电接头的导引装置，其中，导引装置与设在变压器 外壁上的贯穿件连接。基于这种在所有侧的电屏蔽以及使变压器外套接地， 提供了一种完全的电屏蔽装置并因而为操作人员提供了接触安全性。此外， 由此为浇注树脂的变压器提供的将变压器安装在容易弄脏或气候恶劣的环 境中的可能性，也提供了为本发明的变压器提供了这样的可能性。有利地， 贯穿件和/或固定法兰与电屏蔽装置相连以及进而与地连接。有利地，变压器由至少两个铸件组成，其中，在每个铸件内将一个具 有屏蔽装置的高压绕组、 一个低压绕组互相浇注在一起。如此制成的铸件 绕一个公共的铁芯布置，在这里，高压绕组和/或各自的电屏蔽装置和/或低 压绕组借助插/接器和高压电缆互相接通。通过使用插接件实现绕组的快速 连接。有利地，将如此设计的变压器在高压绕组与低压绕组之间的空隙内通恰当的方式设置风扇。尤其在本发明的变压器采用卧式布局通过空气冷却 的情况下风扇防止在冷却通道内部蓄热并因而防止损坏变压器。与之不同 地，在空气和/或液体冷却的情况下可以使用在外部的热交换装置。尤其当 安装在船舶上时提供按照本发明的这种设计。
由从属权利要求可得知其他的按照本发明的设计。下面借助附图详细说明本发明。其中图1表示按照本发明的具有按照本发明屏蔽的两个高压绕组及两个低 压绕组的变压器局部剖切透视图；图2表示沿图1中线I -1的剖面图；以及图3表示按照本发明的具有一个按照本发明屏蔽的高压绕组及一个低 压绕组的变压器局部剖切透视图。
具体实施例方式
图1表示按照本发明的变压器1的局部剖切透视图，它具有两个电连接的高压绕组3a、 3b及两个低压绕组2a、 2b,其中，高压绕组3a、 3b同 轴地围绕两个低压绕组2a、 2b。低压绕组2a、 2b分别具有电接头9，在这 里，导引装置8允许在变压器1外部借助贯穿件10触点接通电接头9。围 绕高压绕组3a、 3b设电屏蔽装置4a、 4b,其与地11导电连接。在这里， 电屏蔽装置4a、 4b分别沿轴向几乎完全包围高压绕组3a、 3b。在此局部图 中为了使视图更加清晰没有表示贯穿件10。图2表示沿线I - I通过图1所示透视图的剖面图。低压绕组2a、 2b 通过在导引装置8内部的电接头9与处于变压器1外壁上例如由Elastimold 公司生产的贯穿件IO连接。在本例中贯穿件IO装在变压器1的外壁上， 外壁在本例中是电屏蔽装置4a、 4b。因此固定法兰10与电屏蔽装置4a、 4b 导电连接并通过与地11导电连接实现导电接地。在低压绕组2a、 2b与高压 绕组3a、 3b之间的间距5可用作冷却通道。还存在这样的可能性，即，将 变压器1的分段逐个浇注，以及这些分别由一个高压绕组3a、 一个低压绕 组2a和电屏蔽装置4a组成的所谓铸件，其尺寸设计为，使得铸件外壁沿轴 向超过电屏蔽装置4a伸出。这一距离应选择为，保证从电屏蔽装置4a至铸 件外壁(在这里没有示出)的电压击穿。此外，按本发明设计的变压器1,尽管导线设计在按照本发明的变压器 1的外侧，仍然可以如浇注树脂的变压器安装在容易弄脏或气候恶劣的环境 内。通过在变压器1的外壁上使用两侧保护的贯穿件10,抑制了脏物的入 侵。图3表示按照本发明的具有一个按本发明屏蔽的高压绕组3a及一个低 压绕组2a的变压器1的局部剖切透视图，其中高压绕组3a同轴地围绕着低 压绕组2a。只用虛线示出金属丝网形式的电屏蔽装置4a。高压绕组3a几乎 完全被电屏蔽装置4a包围并共同用浇注树脂浇注。与此同时，仅示意性地 表示出的低压绕组2b同样与电屏蔽的高压绕组2a —起浇注。这使得按照本 发明的变压器能够实现一种非常紧凑的结构形式。在屏蔽的高压绕组2a与 低压绕组2b之间在铸件内形成一些冷却通道，在这里这些空隙在浇注过程 中借助恰当的杆件构成。空隙5的布局、形状和大小要适应于具体的要求， 例如要与预期的热负荷或冷却剂的热容量相适应。
权利要求
1.一种变压器(1)，尤其浇注树脂的变压器，其具有至少一个低压绕组(2a)和至少一个高压绕组(3a)，其特征为围绕该高压绕组(3a)设有电屏蔽装置(4a)。
2. 按照权利要求1所述的变压器(1 )，其特征为，所述电屏蔽装置(4a) 几乎完全包围高压绕组(3a)。
3. 按照权利要求1或2所述的变压器(1 ),其特征为，电屏蔽装置(4a) 与地(11)导电连接。
4. 按照权利要求1至3中任一项所述的变压器(1 ),其特征为，电屏 蔽装置(4a)同轴地围绕高压绕组(3a),以及在电屏蔽装置(4a)与高压 绕组(3a)之间如此形成的空隙(6)起绝缘体的作用。
5. 按照权利要求1至4中任一项所述的变压器(1 ),其特征为，电屏 蔽装置(4a)用一种导电材料制成。
6. 按照权利要求1至5中任一项所述的变压器(1 )，其特征为，在电 屏蔽装置(4a)与高压绕组(3a)之间的空隙(6)的间距选择为，根据处 于电屏蔽装置(4a)与高压绕组(3a)之间的空隙(6)内的电介质提供抗 电压击穿的安全性。
7. 按照权利要求1至6中任一项所述的变压器(1 )，其特征为，高压 绕组(3a)和电屏蔽装置(4a)共同用浇注树脂浇注。
8. 按照权利要求1至6中任一项所述的变压器(1),其特征为，包括 电屏蔽装置(4a)的高压绕组(3a)和低压绕组(2a)共同用浇注树脂浇注。
9. 按照权利要求1至8中任一项所述的变压器(1),其特征为，存在 至少一个用于高压绕组(3a)和/或低压绕组(2a)的处于变压器(1 )内部 的电接头(9)的导引装置(8),其中，导引装置(8)与设在变压器(1) 的外壁上的贯穿件(10)连接并接地(ll)。
10. 按照权利要求1至9中任一项所述的变压器(1 )，其特征为，导 引装置(8)和/或贯穿件(10)与电屏蔽装置(4a)连接。
11. 按照权利要求8至10中任一项所述的变压器(1 )，其特征为，变 压器(1)由至少两个浇注在一起的高压绕组(3a、 3b)和对应配设的电屏 蔽装置(4a、 4b)以及至少两个低压绕组(2a、 2b)组成，其中，绕组(2a、2b、 3a、 3b)具有一个公共的铁芯，以及，高压绕组(3a、 3b)和/或低压 绕组(2a、 2b)和/或各自的电屏蔽装置(4a、 4b )借助插/接器和高压电缆 互相4妄通。
12.按照权利要求1至11中任一项所述的变压器(1 )，其特征为，在 高压绕组(3a)与低压绕组(2a)之间的空隙(5)内设空气和/或水冷却装置。
全文摘要
本发明涉及一种变压器，尤其浇注树脂的变压器，其包括至少一个低压绕组和至少一个高压绕组。通过围绕高压绕组设置电屏蔽装置防止电压击穿，从而使操作人员可以接触变压器外壁以及另一方面保证对变压器的电磁屏蔽。通过为处于内部的电接头使用贯穿件，按照本发明的变压器可以安装在容易弄脏的环境内和露天安装。
文档编号H01F27/28GK101151689SQ200680010318
公开日2008年3月26日 申请日期2006年3月23日 优先权日2005年4月1日
发明者鲁道夫·哈诺夫 申请人:西门子公司