天然酯绝缘油牵引变压器的制作方法

本实用新型涉及牵引变压器技术领域，特别涉及一种天然酯绝缘油牵引变压器。

背景技术：

天然酯绝缘油牵引变压器是一种以天然酯绝缘油为冷却介质的铁道用牵引变压器。天然酯绝缘油具备优良的环保特性，生物降解率高，无毒，高燃点，有良好的吸水性能、介电性能以及与变压器内部固体材料相容性，与变压器其它耐温绝缘材料配合使用，可延长变压器寿命和增强变压器过载能力；良好的绝缘特性，击穿电压高，耐水性好。鉴于天然酯绝缘油的这些特性，在一些特殊场合以天然酯绝缘油代替矿物油在电网中拥有广阔的运用前景。

然而天然酯绝缘油与普通矿物油相比，粘度较大，流动性稍差，对产品温升带来不利的影响，且天然酯绝缘油在电气性能方面与普通矿物油存在一定的差距。而现有牵引变压器结构在绕组热点温升以及爬电距离等方面不完全适用于以天然酯绝缘油为冷却介质的牵引变压器。现有绕组的复合导线如图1所示，该复合导线由多个扁铜单芯导线01沿扁铜单芯导线01的厚度方向堆叠而成，每个扁铜单芯导线01的外部均包裹一层绝缘，堆叠后，再在整体的外部包裹一层绝缘，形成一个整体的复合导线，由该复合导线绕制而成的绕组产生的热量无法由天然酯绝缘油快速导热，导致绕组热点温升较高。

综上所述，如何降低牵引变压器的温升，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种天然酯绝缘油牵引变压器，以降低牵引变压器的温升。

为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种天然酯绝缘油牵引变压器，包括由复合导线绕制而成的线圈，所述复合导线由多列单芯导线组合而成，每列包括相同数量的多个所述单芯导线，沿所述单芯导线的横截面的宽度方向为列，每个所述单芯导线的外部均包裹有第一绝缘层，全部所述单芯导线组合后的整体外部包裹有第二绝缘层，每个所述单芯导线的横截面的长度小于原有扁铜单芯导线的横截面的长度。

优选地，在上述的天然酯绝缘油牵引变压器中，所述复合导线的每列单芯导线的整体外部还包裹有第三绝缘层。

优选地，在上述的天然酯绝缘油牵引变压器中，所述第一绝缘层、所述第二绝缘层和所述第三绝缘层均为绝缘纸。

优选地，在上述的天然酯绝缘油牵引变压器中，所述第一绝缘层、所述第二绝缘层和所述第三绝缘层的厚度均为0.1mm～0.3mm。

优选地，在上述的天然酯绝缘油牵引变压器中，所述复合导线由两列至四列所述单芯导线组合而成。

优选地，在上述的天然酯绝缘油牵引变压器中，每列中的所述单芯导线的数量为两个至四个。

优选地，在上述的天然酯绝缘油牵引变压器中，所述线圈包括同轴套设的低压线圈和高压线圈，所述低压线圈套设于所述高压线圈中，所述低压线圈的两端分别罩设有异型绝缘隔离件，每个所述异型绝缘隔离件包括：

环形绝缘盆，所述环形绝缘盆罩设于所述低压线圈的一端，所述环形绝缘盆的盆壁隔离于所述低压线圈和所述高压线圈之间；

隔离套管，设置在所述环形绝缘盆的端部，且对应所述低压线圈的出头位置，所述低压线圈的出头套于所述隔离套管中。

优选地，在上述的天然酯绝缘油牵引变压器中，所述环形绝缘盆和所述隔离套管为一体成型结构。

优选地，在上述的天然酯绝缘油牵引变压器中，还包括：

环形绝缘支撑板，所述高压线圈的两端分别覆盖设置有一个所述环形绝缘支撑板；

相间隔板，放置于相邻两个所述高压线圈之间，且所述相间隔板固定于所述环形绝缘支撑板的外边沿。

优选地，在上述的天然酯绝缘油牵引变压器中，所述环形绝缘支撑板的与所述相间隔板相固定的外边沿设置有向内弯折的弯折边，所述相间隔板固定于所述弯折边上。

优选地，在上述的天然酯绝缘油牵引变压器中，所述环形绝缘支撑板和所述异型绝缘隔离件的材质均为绝缘纸。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的天然酯绝缘油牵引变压器中，复合导线由多列单芯导线组合而成，每个单芯导线的外部均包裹第一绝缘层，全部单芯导线组合后的整体外部包裹有第二绝缘层，且每个单芯导线的横截面的长度小于原有的扁铜单芯导线的横截面的长度。在相同占空比的条件下，本实用新型中的复合导线减小了单芯导线的轴向尺寸，即减小了单芯导线的横截面的长度，因此，减小了单芯导线从横截面的长边向外漏磁，即减小了单芯导线的横向漏磁，在不增加成本的基础上降低了变压器绕组端部的横向涡流损耗、降低了绕组热点温升。

本实用新型一实施例中，低压线圈的两端分别罩设有异型绝缘隔离件，每个异型绝缘隔离件包括环形绝缘盆和隔离套管，环形绝缘盆罩设于低压线圈的一端，且环形绝缘盆的四周盆壁隔离于低压线圈和高压线圈之间，隔离套管设置在环形绝缘盆的对应低压线圈的端部的出头的位置，低压线圈的出头套于隔离套管中。由于低压线圈端部和高压线圈端部通过异型绝缘隔离件隔离，因此，保证了低压线圈的出头与位于低压线圈外部的铁芯之间留有足够的绝缘距离，同时保证了沿高压线圈外表面到低压线圈首末端以及高压线圈外表面到低压线圈的出头的爬电距离，保证了天然酯绝缘油牵引变压器的电气性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的复合导线的横截面示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种天然酯绝缘油牵引变压器的复合电线的横截面示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种天然酯绝缘油牵引变压器的轴向截面半边示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种天然酯绝缘油牵引变压器的俯视示意图。

其中，01为扁铜单芯导线、1为单芯导线、2为第一绝缘层、3为第三绝缘层、4为第二绝缘层、5为低压线圈、51为出头、6为高压线圈、7为异型绝缘隔离件、71为环形绝缘盆、72为隔离套管、8为环形绝缘支撑板、9为相间隔板。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供了一种天然酯绝缘油牵引变压器，降低了牵引变压器的温升。

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

请参考图2，本实用新型实施例提供了一种天然酯绝缘油牵引变压器，包括由复合导线绕制而成的线圈，其中，复合导线由多列单芯导线1组合而成，每列由相同数量的多个单芯导线1堆叠而成，定义沿单芯导线1的横截面的宽度方向为列，且定义平行于单芯导线1的横截面的长度方向为轴向，平行于单芯导线1的横截面的宽度方向为横向；每个单芯导线1的外部均包裹有第一绝缘层2，全部单芯导线1组合后的整体外部包裹有第二绝缘层4，每个单芯导线 1的横截面的长度小于原有扁铜单芯导线01的横截面的长度。

在相同占空比的条件下，即在本申请中的复合导线的整体轴向尺寸与原有的复合导线的整体轴向尺寸相近的条件下，本实用新型中的复合导线由于采用多列单芯导线1组合，因此，减小了单芯导线1的轴向尺寸，即减小了单芯导线1的横截面的长度，因此，减小了单芯导线1从横截面的长边向外漏磁，即减小了单芯导线1的横向漏磁，在不增加成本的基础上降低了变压器绕组端部的横向涡流损耗、降低了绕组热点温升，满足了以天然酯绝缘油为冷却介质的牵引变压器的散热需求。且与现有的复合导线由多个扁铜单芯导线01沿厚度方向堆叠而成相比，由于本实用新型中的单芯导线1采用多列排布的组合方式，因此，当每列单芯导线1的数量在一定范围内时，本申请中的复合导线可以减小整体横向尺寸。

进一步地，在本实施例中，复合导线的每列单芯导线1的整体外部还包裹有第三绝缘层3。将每列单芯导线1整体通过第三绝缘层3包裹起来，保证了复合导线在承受轴向压力时更加可靠。

作为优化，在本实施例中，第一绝缘层2、第二绝缘层4和第三绝缘层3均为绝缘纸。绝缘纸包裹方便，当然，还可以采用其它材质的绝缘层。

在本实施例中，第一绝缘层2、第二绝缘层4和第三绝缘层3的单层厚度均为0.1mm～0.3mm。复合导线的外部绝缘层的整体厚度等于第一绝缘层2、第二绝缘层4和第三绝缘层3的厚度之和的两倍。以复合导线的外部绝缘层的整体厚度为1.5mm为例进行说明，第一绝缘层2的双层厚度为0.3mm，第三绝缘层3 的双层厚度为0.3mm，第二绝缘层4的双层厚度为0.45mm，三者相加之和等于复合导线的外部绝缘层的整体厚度。

在本实施例中，复合导线由两列至四列单芯导线1组合而成，当复合导线由两列单芯导线1组合而成时，该复合导线与同等外型尺寸的原有复合导线相比较，每个单芯导线1的轴向尺寸约为扁铜单芯导线01的轴向尺寸的一半，将该复合导线用于替换绕组端部部分线饼导线，可降低绕组端部的横向涡流损耗，降低变压器绕组热点温升。同时因两列单芯导线1的轴向尺寸之和与原有的线饼导线轴向尺寸接近，制造简便，对产品占空比几乎不影响。当然，复合导线还可以由三列、四列或更多列单芯导线1组合而成，根据实际情况而定。

作为优化，在本实施例中，每列中的单芯导线1的数量为两个至四个，图 2中给出了每列堆叠两个单芯导线1的情况，通过图1和图2对比，可知，在具有相同数量的单芯导线1和扁铜单芯导线01的情况下，本实用新型中的复合导线的横向尺寸小于原有的复合导线的横向尺寸，从而减小了变压器的整体尺寸。

如图3和图4所示，在本实施例中，天然酯绝缘油牵引变压器的线圈包括同轴套设的低压线圈5和高压线圈6，低压线圈5套设于高压线圈6中，低压线圈5的首末端，即上下两端分别罩设有异型绝缘隔离件7，每个异型绝缘隔离件7均包括环形绝缘盆71和隔离套管72，其中，环形绝缘盆71为盆状结构，且盆状结构的盆面中空，整体呈环形结构，环形绝缘盆71罩设于低压线圈5的一端，且环形绝缘盆71的四周盆壁隔离于低压线圈5和高压线圈6之间；隔离套管72设置在环形绝缘盆71的对应低压线圈5的出头51的位置，低压线圈5的出头51套于隔离套管72中。

该天然酯绝缘油牵引变压器中，由于低压线圈5的端部和高压线圈6端部通过异型绝缘隔离件7隔离，且低压线圈5的出头51套于隔离套管72中，因此，保证了低压线圈5的出头51与位于低压线圈5外部的铁芯之间留有足够的绝缘距离，同时保证了沿高压线圈6外表面到低压线圈5首末端以及高压线圈6外表面到低压线圈5的出头51的爬电距离，保证了天然酯绝缘油牵引变压器的电气性能。

在本实施中，环形绝缘盆71和隔离套管72为一体成型结构，结构强度高，当然，两者还可以为分体组装结构。

进一步地，在本实施例中，天然酯绝缘油牵引变压器还包括环形绝缘支撑板8和相间隔板9，其中，环形绝缘支撑板8放置于所述高压线圈6的上下两端；相间隔板9位于相邻两个高压线圈6之间，将相邻两个高压线圈6隔离，且固定于环形绝缘支撑板8的外边沿。通过设置环形绝缘支撑板8和相间隔板9，将高压线圈6与外部的上下铁轭隔离，从而增加了高压线圈6的首末端对上下铁轭的爬电距离，由此保证了沿高压线圈6外端面到上下铁轭的绝缘距离，进一步提高了天然酯绝缘油牵引变压器的电气性能。

在本实施例中，环形绝缘支撑板8的与相间隔板9相固定的外边沿设置有向内弯折90°的弯折边，相间隔板9固定于弯折边上。

作为优化，在本实施例中，环形绝缘支撑板8和异型绝缘隔离件7的材质均为绝缘纸，环形绝缘支撑板8为绝缘纸圈，异型绝缘隔离件7由纸浆一体挤压成型，加工方便，成本低，当然，也可以采用其它的绝缘材质。

由于本实用新型中的天然酯绝缘油牵引变压器增加了异型绝缘隔离件7、环形绝缘支撑板8和相间隔板9，在不增加变压器整体外形尺寸的情况下，保证了变压器内部之间的绝缘距离，也保证了线圈对铁芯的爬电距离。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。