线圈结构及变压器的制作方法

本实用新型涉及变压器结构领域，具体而言，涉及一种线圈结构及变压器。

背景技术：

目前市场上的调容变压器均采用三分之一调容方式，变压器的小容量为大容量的三分之一。三分之一调容方案是通过在变压器线圈的高压侧进行星角转换，低压侧进行串并联转换的方式来实现调整容量的目的。但是，若用电负载更小，在需要使用更小容量即小于变压器大容量的三分之一容量运行以达到更好的节能效果时，此方案则无法满足。

普通的三分之一调容变的线圈的低压线圈均由三段构成，其中两段可用于进行串、并联，并最终和第三段串联，高压线圈和普通变压器一样，仅依靠调容开关进行角接或星接。若想要进行四分之一调容，上述的三分之一调容方案则无法满足要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种线圈结构及变压器，其能够有效改善上述问题。

本实用新型的实施例是这样实现的：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种线圈结构，其包括低压线圈组和高压线圈组，

所述低压线圈组包括第一低压线圈和第二低压线圈，所述第一低压线圈和所述第二低压线圈独立并绕，所述第一低压线圈和所述第二低压线圈相互绝缘，

所述高压线圈组包括第一高压线圈和第二高压线圈，所述第一高压线圈和所述第二高压线圈分别单独绕制，所述第一高压线圈和所述第二高压线圈相互绝缘，

所述第一高压线圈和所述第二高压线圈均绕制于所述低压线圈组的外侧，所述低压线圈组和所述高压线圈组相互绝缘。

在本实用新型较佳的实施例中，所述第一低压线圈和所述第二低压线圈由相同规格的箔并绕相同匝数构成。

在本实用新型较佳的实施例中，所述第一低压线圈和所述第二低压线圈沿轴向每匝并列设置，所述第一低压线圈和所述第二低压线圈之间设置有共用端绝缘。

在本实用新型较佳的实施例中，所述第一低压线圈和所述第二低压线圈由相同规格的导线并绕相同匝数构成。

在本实用新型较佳的实施例中，所述第一低压线圈和所述第二低压线圈沿轴向或沿辐向每匝相邻设置，所述第一低压线圈和所述第二低压线圈的两端设置有共用端绝缘。

在本实用新型较佳的实施例中，所述第一低压线圈和所述第二低压线圈绕制两层，所述第一低压线圈和所述第二低压线圈的两层之间设置有共用层绝缘。

在本实用新型较佳的实施例中，所述第一高压线圈和所述第二高压线圈由相同规格的导线分别单独绕制相同匝数构成，所述第一高压线圈和所述第二高压线圈的绕制方向相同且轴向尺寸相同，所述第一高压线圈和所述第二高压线圈相互绝缘。

在本实用新型较佳的实施例中，所述第一高压线圈和所述第二高压线圈分别引出的分接抽头占各自线圈的匝数比相同。

在本实用新型较佳的实施例中，所述第一低压线圈和所述第二低压线圈的两个输入端口及两个输出端口均从所述低压线圈组的顶部引出，所述第一高压线圈和所述第二高压线圈的两个输入端口分别设置于所述高压线圈组的顶部和底部，所述第一高压线圈和所述第二高压线圈的分接抽头沿辐向设置于所述高压线圈组的外侧。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种变压器，其包括如上所述的线圈结构和四分之一调容及调压开关，所述四分之一调容及调压开关和所述线圈结构中的低压线圈组和高压线圈组分别连接，以使所述低压线圈组的第一低压线圈和第二低压线圈、所述高压线圈组的第一高压线圈和第二高压线圈能够进行串并联转换。

本实用新型实施例提供的线圈结构及变压器，通过设置由独立并绕的第一低压线圈和第二低压线圈组成的低压线圈组，以及由独立并绕的第一高压线圈和第二高压线圈组成的高压线圈组，并将组成高压线圈组的第一高压线圈和第二高压线圈绕制在低压线圈组的外侧形成高低压侧绕组，其中的四段线圈各自绝缘，使高压线圈组和低压线圈组之间能够进行对应的串并联转换。与现有技术相比，本实用新型实施例可通过设置能够进行对应的串并联转换的低压线圈组和高压线圈组，实现小容量为大容量四分之一的可调容变压器，其结构精简，适用范围更广。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型第一实施例提供的线圈结构在第一视角下的结构示意图；

图2为本实用新型第一实施例提供的线圈结构在第二视角下的结构示意图；

图3为本实用新型第一实施例提供的低压线圈组绕制的结构示意图；

图4为本实用新型第一实施例提供的低压线圈组第一种接线方式的结构示意图；

图5为本实用新型第一实施例提供的低压线圈组第二种接线方式的结构示意图；

图6为本实用新型第一实施例提供的高压线圈组绕制的结构示意图；

图7为本实用新型第一实施例提供的高压线圈组在第一视角下接线的结构示意图；

图8为本实用新型第一实施例提供的高压线圈组在第二视角下接线的结构示意图；

图9为本实用新型第一实施例提供的变压器的结构示意图；

图10为本实用新型第二实施例提供的低压线圈组绕制的结构示意图。

图标：100-低压线圈组；110-第一低压线圈；120-第二低压线圈；200-高压线圈组；210-第一高压线圈；220-第二高压线圈；500-线圈结构；600-四分之一调容及调压开关；1000-变压器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，“输入”、“输出”、“反馈”、“形成”等术语应理解为是描述一种光学、电学变化或光学、电学处理。如“形成”仅仅是指光信号或电信号通过该元件、仪器或装置之后发生了光学上或电学上的变化，使得所述光信号或所述电信号受到处理，进而获得实施技术方案或解决技术问题所需要的信号。

在本实用新型的具体实施例附图中，为了更好、更清楚的描述线圈结构及变压器中各元件的工作原理，表现所述装置中各部分的连接关系，只是明显区分了各元件之间的相对位置关系，并不能构成对元件或结构内的光路方向、连接顺序及各部分结构大小、尺寸、形状的限定。

第一实施例

请参照图1和图2，本实施例提供一种线圈结构500，其包括低压线圈组100和高压线圈组200。所述低压线圈组100包括第一低压线圈110和第二低压线圈120，所述第一低压线圈110和第二低压线圈120独立并绕。所述高压线圈组200包括第一高压线圈210和第二高压线圈220，所述第一高压线圈210和第二高压线圈220分别单独绕制。其中，所述低压线圈组100和高压线圈组200相互绝缘，第一低压线圈110和第二低压线圈120相互绝缘，第一高压线圈210和第二高压线圈220相互绝缘。本实施例中，所述第一高压线圈210和所述第二高压线圈220均绕制于所述低压线圈组100的外侧。

请参照图3，本实施例中，所述第一低压线圈110和所述第二低压线圈120由相同规格的箔并绕相同匝数构成。其中，第一低压线圈110和第二低压线圈120沿轴向每匝并列设置，第一低压线圈110和第二低压线圈120之间设置有共用端绝缘。

本实施例中，可以理解的是，轴向指的是柱形线圈的高度方向。第一低压线圈110和第二低压线圈120均是由导电性良好的金属制成的箔绕制而成。

本实施例中，第一低压线圈110由具有一定宽度的箔沿同一方向绕制多层形成线圈结构500，该线圈的每层箔即可视为线圈的一匝，绕制的总层数相当于线圈的总匝数。同样的，第二低压线圈120由和第一低压线圈110相同规格的箔沿同一方向绕制相同的匝数构成。第一低压线圈110和第二低压线圈120沿线圈轴向上下并列排布，共同构成低压线圈组100。

本实施例中，第一低压线圈110和第二低压线圈120除靠近的一端设置有共用端绝缘外，在第一低压线圈110和第二低压线圈120各自远离的两端还可以设置各自端绝缘和共用层绝缘。在第一低压线圈110和第二低压线圈120的最外层的外侧还设置有主绝缘层，以使低压线圈组100和高压线圈组200之间能够相互绝缘。

本实施例中，第一低压线圈110和第二低压线圈120的形状可以是底面为圆形、直径相同的圆柱体，也可以是底面为圆角矩形、形状相同的柱体。可以理解的是，第一低压线圈110和第二低压线圈120的绕制方向是相同的，且线圈的每层之间均经过绝缘处理。

请参照图4，本实施例中，第一低压线圈110和第二低压线圈120共具有两个输入端口及两个输出端口，这四个端口均从所述低压线圈组100的顶部引出。其中，两个输入或输出端口设置在低压线圈组100最内层对应的内侧顶部，另外两个端口设置在低压线圈组100最外层对应的外侧顶部。特别的，如图5所示，这四个端口还可以绕过共用层绝缘和各自端绝缘，沿圆周并列设置在低压线圈组100的中间顶部。

本实施例中，第一低压线圈110和第二低压线圈120的并绕过程中相互绝缘，满足10kV/0.4kV变压器低压线圈的绝缘要求，且两段低压线圈的四个引出接头(两个输入端口和两个输出端口)分别经过单独绝缘处理，以满足第一低压线圈110和第二低压线圈120做串并联转换时的绝缘要求。

请参照图6，本实施例中，所述第一高压线圈210和所述第二高压线圈220由相同规格的导线分别单独绕制相同匝数构成，所述第一高压线圈210和所述第二高压线圈220的绕制方向相同且轴向尺寸相同，所述第一高压线圈210和所述第二高压线圈220相互绝缘。

本实施例中，第一高压线圈210和第二高压线圈220均绕制在低压线圈组100外侧的主绝缘层的外侧，以使高压线圈组200和低压线圈组100之间相互绝缘隔离。

本实施例中，第一高压线圈210和第二高压线圈220为分别单独绕制，其绕制方向相同，两段线圈沿轴向上下排布，两段线圈的端部绝缘及层间绝缘各自独立设置。分别单独绕制的好处在于，可以有效解决高压线圈的两段在采取并绕时由于电压高导致绝缘处理难的问题。

本实施例中，优选的，第一高压线圈210和第二高压线圈220的轴向尺寸分别为高压线圈组200总轴向尺寸的二分之一。

请参照图7，本实施例中，所述第一高压线圈210和所述第二高压线圈220各自分别引出用于电压调整的分接抽头，所述分接抽头均沿辐向设置于所述高压线圈组200中与其对应的高压线圈的外层。其中，所述第一高压线圈210和所述第二高压线圈220分别引出的分接抽头占各自线圈的匝数比相同。可以理解的是，辐向指的是线圈的半径方向。

本实施例中，优选的，所述第一高压线圈210和所述第二高压线圈220分别引出等匝数的多个分接抽头，以确保两段高压线圈在任何电压档位下均可可靠的并联运行。

本实施例中，所述第一高压线圈210和所述第二高压线圈220的两个输入端口分别设置于所述高压线圈组200的顶部和底部。如图8所示，两端高压线圈的进线(输入端口)的辐向位置位于高压线圈组200和低压线圈组100之间的主绝缘层的外侧。

本实施例中，高压线圈组200的输入端口和分接抽头均设置在低压线圈组100的输入端口和输出端口的对面，及沿辐向位于线圈结构500的中心轴线相对的两侧。

本实施例中的高压线圈组200的进线(输入端口)及引出线(分接抽头)的排布方法，可以确保线圈引线间以及引线对线圈的绝缘距离满足电压要求，并使整体结构更加精简，节省空间。

请参照图9，本实施还提供一种变压器1000，其包括如上所述的线圈结构500和四分之一调容及调压开关600。所述四分之一调容及调压开关600和上述线圈结构500中的低压线圈组100及高压线圈组200分别连接，以使所述低压线圈组100的第一低压线圈110和第二低压线圈120、所述高压线圈组200的第一高压线圈210和第二高压线圈220能够进行串并联转换。

本实施例中，四分之一调容及调压开关600可以分别和线圈结构500中的多个输入端口和多个输出端口(包括高压线圈组200的分接抽头)电连接，以对应控制低压线圈组100和高压线圈组200中的线圈之间的串并联关系。

本实施例中，四分之一调容及调压开关600对线圈结构500中的低压线圈组100与高压线圈组200的串并联关系的控制是对应的，例如，当需要低压线圈组100为串联时，四分之一调容及调压开关600会将低压线圈组100中的第一低压线圈110和第二低压线圈120进行串联，与此同时，还会将高压线圈组200中的第一高压线圈210和第二高压线圈220进行串联。可以理解的是，低压线圈组100中的两段线圈和高压线圈组200的两段线圈各自的串并联转换是同步的，以满足四分之一调容变压器1000的要求。

本实施例提供的线圈结构500及变压器1000，通过设置分别分为两段且能够独立进行串并联转换的低压线圈组100和高压线圈组200，实现了变压器1000的小容量可调节为大容量的四分之一，其节能效果更佳，应用范围更广。除此之外，其结构精简，占用空间小，绝缘处理更方便，易于生产和使用。

第二实施例

请参照图10，本实施例提供一种线圈结构500，和上述第一实施例最大的不同在于，本实施例中，低压线圈组100中的第一低压线圈110和第二低压线圈120由相同规格的导线并绕相同匝数构成。

本实施例中，第一低压线圈110和第二低压线圈120沿轴向每匝相邻设置，第一低压线圈110和第二低压线圈120的两端设置有共用端绝缘。可以理解的是，由于低压线圈组100中两端线圈的电压差较低，只需通过导线外设置的绝缘层即可实现第一低压线圈110和第二低压线圈120间的绝缘。

本实施例中，所述第一低压线圈110和所述第二低压线圈120还可以绕制两层，即沿轴向从上到下绕制第一层，再沿轴向从下到上绕制第二层，第二层绕制于第一层的外侧。此时，所述第一低压线圈110和所述第二低压线圈120的两层之间还设置有共用层绝缘。

相对于上述第一实施例，本实施例提供的低压线圈组100的绕制由箔绕改为线绕，由于箔绕在节省尺寸设计上稍优于线绕，实施者可根据实际结构的需求选择使用箔绕或线绕。

综上所述，本实用新型实施例提供的线圈结构及变压器，通过设置由独立并绕的第一低压线圈和第二低压线圈组成的低压线圈组，以及由独立并绕的第一高压线圈和第二高压线圈组成的高压线圈组，并将组成高压线圈组的第一高压线圈和第二高压线圈绕制在低压线圈组的外侧形成高低压侧绕组，其中的四段线圈各自绝缘，使高压线圈组和低压线圈组之间能够进行对应的串并联转换。与现有技术相比，本实用新型实施例可通过设置能够进行对应的串并联转换的低压线圈组和高压线圈组，实现小容量为大容量四分之一的可调容变压器，其结构精简，适用范围更广。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。