變壓器線圈和干式變壓器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種變壓器線圈，尤其涉及一種具有改進的電老化性能的變壓器 線圈，以及包含這種變壓器線圈的干式變壓器。
【背景技術(shù)】
[0002] 變壓器線圈是變壓器的重要組成部分，或形象地稱為變壓器的心臟，也是變壓器 運行中發(fā)生故障較多的部分，其中主要是匝間短路或過熱等原因造成的。為了提高線圈匝 間絕緣的性能，本領(lǐng)域的技術(shù)人員一般在導(dǎo)電線芯外包覆絕緣層，譬如在導(dǎo)電線芯的外面 包纏含有芳香族聚酰胺纖維的間位芳綸紙。但是普通的間位芳綸紙在變壓器長期工作的高 溫情況下就會因熱老化產(chǎn)生孔洞，從而使導(dǎo)電線芯暴露于空氣中，失去了絕緣保護。已知采 用普通的間位芳綸紙包纏的銅制導(dǎo)電線芯在160°c的溫度下放置十萬個小時后就會產(chǎn)生孔 洞。通過采用改進了的間位芳綸紙，譬如杜邦公司生產(chǎn)的間位芳綸紙NomexM丨其因為 添加了抗氧化劑的，包纏的銅制導(dǎo)電線芯則在高達220°C的溫度下，可放置十萬個小時后才 產(chǎn)生孔洞。然而當(dāng)變壓器運行時，其外電場若達到間位芳綸紙的微觀氣隙的起始放電電壓 時，含抗氧化劑的間位芳綸紙就會局部放電而發(fā)生電老化，導(dǎo)致間位芳綸紙的裂解而失去 絕緣性能。 【實用新型內(nèi)容】
[0003] 本實用新型的目的是解決前述變壓器線圈的絕緣層耐電老化性能較差的問題，通 過在導(dǎo)電線芯表面包纏電絕緣帶和一層或多層的間位芳綸紙帶，從而提高其耐電老化的性 能。
[0004] 本實用新型一個方面提供一個變壓器線圈，包含
[0005] (a) 一根導(dǎo)電線芯；
[0006] (b)由一條電絕緣帶組成的內(nèi)層，所述電絕緣帶沿著相對于所述導(dǎo)電線芯的軸線 方向以約20-85度的第一角度螺旋地包纏在所述導(dǎo)電線芯的表面；和
[0007] (c)由至少一條間位芳纟侖紙帶組成的外層，所述至少一條間位芳纟侖紙帶沿著相對 于所述導(dǎo)電線芯的軸線方向以約20-85度的第二角度螺旋地包纏在所述內(nèi)層的外表面。
[0008] 在本實用新型的一個【具體實施方式】中，組成所述內(nèi)層的電絕緣帶是一條包含約 30-80重量％的芳香族聚酰胺纖維和約20-70重量％的含云母的間位芳綸紙帶，或者是一 條至少一面涂有絕緣粘結(jié)劑涂層的位間位芳綸紙帶；和組成所述外層的至少一條間位芳綸 紙帶包含芳香族聚酰胺纖維，并且基本上不包含云母；
[0009] 其中，所述絕緣粘結(jié)劑涂層包含環(huán)氧樹脂、硅樹脂、或其混合物，或由環(huán)氧樹脂、或 硅樹脂、或其混合物制得；以及所述芳香族聚酰胺纖維是由聚（間亞苯基間苯二酰胺）均聚 物、聚（間亞苯基間苯二酰胺）共聚物、或其混合物制得。
[0010] 本實用新型另一方面還提供所述的變壓器線圈的方法，包括以下步驟：
[0011] (a)提供一根導(dǎo)電線芯、一條電絕緣帶和至少一條具有合適的寬度和長度的間位 芳給紙帶；
[0012] (b)將所述電絕緣帶沿著相對于所述導(dǎo)電線芯的軸線方向以約20-85度的第一角 度螺旋地包纏在導(dǎo)電線芯的表面，并用膠帶固定其兩端；
[0013] (C)將第一條間位芳綸紙帶沿著相對于所述軸線方向以約20-85度的第二角度螺 旋地包纏在步驟（b)的內(nèi)層的外表面，并用膠帶固定其兩端；
[0014] (d)可選的，將第二條或第三條間位芳綸紙帶沿著相對于軸線方向各自獨立地以 約20-85度的第三角度或第四角度螺旋地包纏在第一條或第二條間位芳綸紙帶的外表面， 以制得一個變壓器線圈；
[0015] 其中，所述電絕緣帶和間位芳綸紙帶的每一圈的包纏層與前一圈的包纏層之間有 具有約l-5mm的寬度重疊；
[0016] 所述間位芳綸紙帶的包纏的角度和/或方向和與其前一層的電絕緣帶或間位芳 綸紙帶的包纏角度和/或方向為相同或不同。
【附圖說明】
[0017] 圖1(a)-圖1(e)為本實用新型的變壓器線圈的導(dǎo)電線芯上電絕緣帶和間位芳綸 紙帶的包纏方式的示意圖。
[0018] 圖2為本實用新型變壓器線圈的一個實施方案的示意圖。
【具體實施方式】
[0019] 除非另外定義，本文中使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有本實用新型所屬領(lǐng)域普通 技術(shù)人員通常所理解的同樣含義。在抵觸的情況下，以本說明書包括定義為準(zhǔn)。
[0020] 除非另外說明，所有的百分數(shù)、份數(shù)、比例等都以重量計。
[0021] 當(dāng)以范圍、優(yōu)選范圍、或者優(yōu)選的數(shù)值上限以及優(yōu)選的數(shù)值下限的形式表述某個 量、濃度或其它值或參數(shù)的時候，應(yīng)當(dāng)理解相當(dāng)于具體揭示了通過將任意一對范圍上限 或優(yōu)選數(shù)值與任意范圍下限或優(yōu)選數(shù)值結(jié)合起來的任何范圍，而不考慮該范圍是否具體揭 示。除非另外指出，本文所列出的數(shù)值范圍旨在包括范圍的端點，和該范圍之內(nèi)的所有整數(shù) 和分數(shù)。
[0022] 在本文中，術(shù)語"由……形成"或"由……構(gòu)成"等同于"包含/包括"。本文中所用 的術(shù)語"包括"、"包含"、"具有"、"有""含有"或它們的任意其他變體，是意圖包括非排它性的 包含。例如，包含一系列要素的組合物、過程、方法、制件或設(shè)備并不一定只限于那些要素， 而是還可以包括沒有明確列出的或者這些組合物、過程、方法、制件或設(shè)備所固有的其他要 素。而且，除非明確表示相反含義，否則，"或"是指包含"或"而非排它性的"或"。例如，以 下任何一條件都滿足條件A或B :A為真（或存在）且B為假（或不存在），A為假（或不存 在）且B為真（或存在），以及A和B都為真（或存在）。
[0023] 在本文中，術(shù)語"基本上不包含/括"或"基本上不含有"某種/些組分表示本實 用新型中的所述間位芳綸紙/間位芳綸紙帶，相對于所述間位芳綸紙/間位芳綸紙帶的總 重，應(yīng)包含低于1重量％，優(yōu)選地〇重量％的該組分。
[0024] 在本文中，除非有另外的說明，術(shù)語"軸線方向"是意指所述導(dǎo)電線芯的軸線方向。
[0025] 除非有另外的說明，本實用新型的材料、方法和實施例僅僅是示例性的，而非限制 性的。雖然在本實用新型的實施或測試中可以采用類似于或等同于本文所述的那些方法和 材料，但本說明書下文已描述了合適的方法和材料。
[0026] 本實用新型的變壓器線圈包含一根導(dǎo)電線芯、包纏在所述導(dǎo)電線芯表面的由一條 電絕緣帶組成的內(nèi)層、和包纏在所述內(nèi)層的外表面的由至少一條間位芳綸紙帶組成的外 層。
[0027] 適用作本實用新型中的變壓器線圈，如圖1(a)至圖1(e)所示，包含：
[0028] (a) 一根導(dǎo)電線芯11 ;
[0029] (b)由一條電絕緣帶12組成的內(nèi)層，所述電絕緣帶沿著相對于所述導(dǎo)電線芯的軸 線方向以約20-85度的第一角度螺旋地包纏在所述導(dǎo)電線芯的表面；和
[0030] (c)由至少一條間位芳纟侖紙帶13組成的外層，所述至少一條間位芳纟侖紙帶沿著相 對于所述軸線方向以約20-85度的第二角度螺旋地包纏在所述內(nèi)層的外表面上。
[0031] 根據(jù)本實用新型的一個【具體實施方式】，電絕緣帶12沿著相對于所述導(dǎo)電線芯的 軸線方向螺旋地包纏在導(dǎo)電線芯11上形成內(nèi)層，如圖1 (a)所示；然后第一條間位芳綸紙帶 13沿著相對于所述軸線方向地包纏在所述內(nèi)層的外表面形成外層；所述電絕緣帶12的包 纏方向與第一條間位芳綸紙帶13的包纏方向不同，如圖1(b)所示。
[0032] 根據(jù)本實用新型的另一個【具體實施方式】，電絕緣帶12沿著相對于所述導(dǎo)電線芯 的軸線方向螺旋地包纏在導(dǎo)電線芯11上形成內(nèi)層，如圖1 (a)所示；然后第一條間位芳綸紙 帶13沿著相對于所述軸線方向包纏在所述內(nèi)層的外表面形成外層；所述電絕緣帶12的纏 繞方向與第一條間位芳綸紙帶13的包纏方向相同，如圖1(c)所示。值得注意的是，即使組 成外層的兩條間位芳綸紙帶的包纏方向相同，其螺旋角度可以相同或不同。但是為了更好 地提高本實用新型的變壓器線圈的耐電老化性能，本領(lǐng)域的技術(shù)人員會相應(yīng)的調(diào)整包纏的 起點來盡量錯開各層的寬度重疊處。
[0033] 根據(jù)本實用新型的另一個【具體實施方式】，電絕緣帶12沿著相對于所述導(dǎo)電線芯 的軸線方向螺旋地包纏在導(dǎo)電線芯11上形成內(nèi)層，如圖1(a)所示；第一條間位芳綸紙帶 13沿著相對于所述軸線方向包纏在所述內(nèi)層的外表面；然后第二條