一种固态变压器的制作方法

本技术属于变压器领域，具体涉及一种固态变压器。

背景技术：

1、固态变压器(solid state transformer，sst)又称电力电子变压器(powerelectronic transformer，pet)。固态变压器原边电路属于中压电路，副边低压电路直接供给普通用户侧。固态变压器作为中、低压电网之间的接口，低压侧直接给民用设备(如服务器、充电机等)直接供电。固态变压器作为核心器件，其绝缘设计对用户安全至关重要。

2、在10kv侧过电压为60kv时，对于系统内部的器件，几大体系的标准差异对比如下：

3、电力设备相关国标要求10kv对地125mm电气间隙，对低压侧至少保持125mm电气间隙和爬电距离；

4、欧洲标准iec62477-2对于10kv对地90mm的电气间隙和100mm爬电距离，对低压侧至少保持162mm的电气间隙和200mm爬电距离。

5、要实现如此大的安全距离，固态变压器的体积需要做的较大，并且在高低压绕组使用绝缘材料进行灌封。目前使用的中高压灌封的绝缘材料热阻通常较大，而低压绕组因工作时的正常工作电流大，绕组的热量散热不及时，会引起绝缘材料的老化、失效，而采用附加的散热措施，会导致产品体积和成本增加。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题是提供一种固态变压器，既可以满足国际标准下绝缘安全距离大的问题，又可以解决变压器和机壳的固定安装、低压绕组线圈散热和高压电路对低压电路的电磁干扰问题。

2、为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：

3、一种固态变压器，包括：

4、磁芯；

5、低压绕组和高压绕组，均套设在所述磁芯上；

6、用于接地的屏蔽组件，包括固定连接在一起的第一屏蔽件和第二屏蔽件，其中所述第一屏蔽件包覆在所述磁芯的外表面；所述第二屏蔽件设置在所述低压绕组与所述高压绕组之间。

7、进一步地，所述第一屏蔽件包括固定连接在一起的外箍和支架，所述外箍包覆在所述磁芯的外表面；所述支架与所述第二屏蔽件固定连接在一起。

8、进一步地，所述外箍包括固定连接在一起的顶板和侧板，其中所述顶板包覆在所述磁芯远离所述低压绕组和高压绕组的上表面，所述侧板包覆在所述磁芯的侧面。

9、进一步地，所述支架与所述外箍相互垂直设置，所述外箍与所述支架的顶部固定连接在一起。

10、进一步地，所述支架的底部设有固定脚。

11、进一步地，所述第二屏蔽件包括屏蔽板，所述屏蔽板的顶部和底部均开设有用于容置所述磁芯的磁芯安装槽。

12、进一步地，所述磁芯的宽度与所述磁芯安装槽的宽度相适应，所述磁芯的高度与所述磁芯安装槽的高度相适应。

13、进一步地，所述磁芯安装槽的底部设有折边，所述折边与所述屏蔽板相互垂直设置。

14、进一步地，所述支架上开设有多个限位孔，多个所述限位孔沿所述支架的长度方向排布；所述屏蔽板的侧面设有多个限位凸起，所述限位凸起卡入所述限位孔，与所述限位孔相配合。

15、进一步地，所述屏蔽板上开设有第二螺柱孔，所述支架上开设有第一螺柱孔，所述第一螺柱孔与所述第二螺柱孔相对应，紧固件穿设在所述第一螺柱孔和所述第二螺柱孔内。

16、进一步地，所述高压绕组包括高压骨架和高压套管，所述高压骨架的一端设有凸台，所述高压套管内设有与所述凸台相适应的固定槽，所述凸台容置在所述高压套管内。

17、进一步地，所述高压骨架与高压套管之间灌封有绝缘材料。

18、本实用新型的有益效果：

19、低压绕组与高压绕组之间设有屏蔽组件，可以减小低压绕组与高压绕组裸露导体之间的安全距离要求，极大地减小了该固态变压器的体积。磁芯表面设置第一屏蔽件，提高了磁芯接地电位的可靠性，有效降低了中压电路与磁芯的距离。

技术特征：

1.一种固态变压器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的固态变压器，其特征在于，所述第一屏蔽件(510)包括固定连接在一起的外箍(511)和支架(512)，所述外箍(511)包覆在所述磁芯(100)的外表面；所述支架(512)与所述第二屏蔽件(520)固定连接在一起。

3.根据权利要求2所述的固态变压器，其特征在于，所述外箍(511)包括固定连接在一起的顶板(5111)和侧板(5112)，其中所述顶板(5111)包覆在所述磁芯(100)远离所述低压绕组(200)和高压绕组(300)的上表面，所述侧板(5112)包覆在所述磁芯(100)的侧面。

4.根据权利要求2所述的固态变压器，其特征在于，所述支架(512)与所述外箍(511)相互垂直设置，所述外箍(511)与所述支架(512)的顶部固定连接在一起。

5.根据权利要求4所述的固态变压器，其特征在于，所述支架(512)的底部设有固定脚(514)。

6.根据权利要求2-5任意一项所述的固态变压器，其特征在于，所述第二屏蔽件(520)包括屏蔽板(521)，所述屏蔽板(521)的顶部和底部均开设有用于容置所述磁芯(100)的磁芯安装槽(522)。

7.根据权利要求6所述的固态变压器，其特征在于，所述磁芯(100)的宽度与所述磁芯安装槽(522)的宽度相适应，所述磁芯(100)的高度与所述磁芯安装槽(522)的高度相适应。

8.根据权利要求6所述的固态变压器，其特征在于，所述磁芯安装槽(522)的底部设有折边(523)，所述折边(523)与所述屏蔽板(521)相互垂直设置。

9.根据权利要求6所述的固态变压器，其特征在于，所述支架(512)上开设有多个限位孔(513)，多个所述限位孔(513)沿所述支架(512)的长度方向排布；所述屏蔽板(521)的侧面设有多个限位凸起(524)，所述限位凸起(524)卡入所述限位孔(513)，与所述限位孔(513)相配合。

10.根据权利要求6所述的固态变压器，其特征在于，所述屏蔽板(521)上开设有第二螺柱孔(525)，所述支架(512)上开设有第一螺柱孔(515)，所述第一螺柱孔(515)与所述第二螺柱孔(525)相对应，紧固件穿设在所述第一螺柱孔(515)和所述第二螺柱孔(525)内。

11.根据权利要求1所述的固态变压器，其特征在于，所述高压绕组(300)包括高压骨架(310)和高压套管(320)，所述高压骨架(310)的一端设有凸台(311)，所述高压套管(320)内设有与所述凸台(311)相适应的固定槽(321)，所述凸台(311)容置在所述高压套管(320)内。

12.根据权利要求11所述的固态变压器，其特征在于，所述高压骨架(310)与高压套管(320)之间灌封有绝缘材料。

技术总结
本技术公开了一种固态变压器，包括：磁芯；低压绕组和高压绕组，均套设在所述磁芯上；用于接地的屏蔽组件，包括固定连接在一起的第一屏蔽件和第二屏蔽件，其中所述第一屏蔽件包覆在所述磁芯的外表面；所述第二屏蔽件设置在所述低压绕组与所述高压绕组之间。低压绕组与高压绕组之间设有屏蔽组件，可以减小低压绕组与高压绕组裸露导体之间的安全距离要求，极大地减小了该固态变压器的体积。磁芯表面设置第一屏蔽件，提高了磁芯接地电位的可靠性，有效降低了中压电路与磁芯的距离。

技术研发人员：张光辉
受保护的技术使用者：维谛技术有限公司
技术研发日：20230906
技术公布日：2024/4/24