一種立體卷鐵心敞開干式變壓器線圈的散熱結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及變壓器領域，具體涉及一種立體卷鐵心敞開干式變壓器線圈的散熱結構。
【背景技術】
[0002]目前敞開干式變壓器常用的一種線圈結構為連續式線圈結構，連續式線圈由多個線餅構成，線餅與線餅之間設有散熱氣道，線圈工作時發出的熱量由流經散熱氣道的氣流帶走。
[0003]目前線圈中的散熱氣道基本有兩種分布:一種是在線圈的上、下端部設置大氣道，線圈中部設置均勻分布的小氣道；另一種是在線圈的上半部采用同一種規格的氣道，線圈下半部采用另一種規格的氣道，上半部的氣道大于下半部的氣道。這兩種氣道分布的缺點是線圈在工作時存在多個溫度熱點:由于線圈工作時不同部分的溫升不相同，各個部分的溫度分布并非籠統的按照端部高、中部低或者上部高、下部低的規律，因此，上述兩種氣道分布不能針對線圈的實際溫升情況進行散熱，造成線圈在工作時存在多個溫度熱點，且溫度最高點與溫度最低點溫差較大，導致線圈平均溫升高。為了降低變壓器線圈平均溫升，傳統的做法是無限制增大餅間氣道，導致變壓器成本增加，且線圈工作時仍有多個熱點存在，線圈的溫度分布不均衡，降低變壓器的使用壽命。
【發明內容】
[0004]為了解決目前敞開干式變壓器的線圈工作時溫度分布不均的缺點，本發明提出一種立體卷鐵心敞開干式變壓器線圈的散熱結構，通過改變氣道的分布，實現線圈溫度分布均勻，提升變壓器的使用壽命。
[0005]本發明所采用的技術方案是:
一種立體卷鐵心敞開干式變壓器線圈的散熱結構，包括疊放在一起構成線圈繞組的多個線餅，線餅之間設有散熱氣道，
所述線圈繞組包括上區間和下區間；
所述散熱氣道按氣道位置和大小分類，包括:
分隔上區間和下區間的中部大氣道；
位于上區間四分之一位置處到二分之一位置處的線餅之間的上區間大氣道；
位于上區間其他位置的線餅之間的上區間小氣道；
位于下區間四分之一位置處到二分之一位置處的線餅之間的下區間大氣道；
位于下區間其他位置的線餅之間的下區間小氣道；
所述中部大氣道大于其他散熱氣道；
所述上區間大氣道大于上區間小氣道；
所述下區間大氣道大于下區間小氣道。
[0006]本技術方案根據線圈工作時各部分的實際溫升，設置不同寬度的散熱氣道。線圈工作時，上、下區間之間，上區間的四分之一位置處到二分之一位置處，以及下區間的四分之一位置處到二分之一位置處，溫升較快，容易成為溫度熱點，因此設置較寬的大氣道，加快散熱；線圈其他部分的溫升較慢，設置較窄的小氣道。上述氣道的分布使線圈工作時各個部分的溫度差別不大，解決線圈存在多個溫度熱點的問題，降低線圈平均溫升。
[0007]作為上述技術方案的進一步改進，所述上區間的線餅數目與下區間的線餅數目相差不超過兩個，使上、下區間的線餅數量均衡分配。
[0008]作為上述技術方案的進一步改進，所述上區間大氣道的寬度大于等于下區間大氣道的寬度，所述上區間小氣道的寬度大于等于下區間小氣道的寬度。線圈繞組在工作過程中，上區間的平均溫升比下區間的平均溫升大，因此，上區間的散熱氣道寬度也應大于下區間的散熱氣道寬度。
[0009]優選的，所述中部大氣道的寬度大于6_。
[0010]優選的，所述上區間大氣道的寬度為4-6mm。
[0011]優選的，所述上區間小氣道的寬度為2-4mm。
[0012]優選的，所述下區間大氣道的寬度為2_4mm。
[0013]優選的，所述下區間小氣道的寬度為l_3mm。
[0014]作為上述技術方案的進一步改進，所述位于線圈繞組上端部和/或下端部的線餅之間的散熱氣道根據電壓梯度適當增大或減小其寬度。當上端部和/或下端部的電壓梯度較大時，應增大其散熱氣道的寬度，反之則減少其散熱氣道的寬度。
[0015]本發明的有益效果是:
本專利通過改變散熱氣道的分布，將散熱氣道的寬度大小控制在一定范圍內，降低變壓器成本，且解決線圈存在多個溫度熱點的問題，使線圈溫度分布均勻，沒有多個熱點存在，降低線圈平均溫升，提高變壓器的使用壽命。
【附圖說明】
[0016]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明。
[0017]圖1是本發明的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]參照圖1，本發明提供的優選實施例，一種立體卷鐵心敞開干式變壓器線圈的散熱結構，本技術主要應用于連續式線圈，即線圈繞組由若干線餅101組成，如圖1，本例共用30個線餅101，疊放在一起構成線圈繞組，線圈繞組分為上區間和下區間，上區間的線餅數目與下區間的線餅數目相差不超過兩個為宜，本例中上區間的線餅數目為16個，下區間的線餅數目為14個，由上往下數，第15、16、17、18個線餅101為兩個區間的分接段線餅。
[0019]線餅101之間設有散熱氣道102，散熱氣道102有若干種規格，包括中部大氣道1、上區間大氣道I1、上區間小氣道II1、下區間大氣道IV和下區間小氣道V。中部大氣道I的寬度大于6mm，其余散熱氣道102的寬度在l_6mm之間。散熱氣道102大小根據變壓器容量或變壓器產生熱量大小進行選擇，隨容量增大或產生熱量增大氣道越大，反之則越少。在本例中，中部大氣道I的寬度為8mm，其余散熱氣道102大小分別為2mm、3mm、4mm、5mm、6mm，其中，上區間大氣道II的寬度大于等于下區間大氣道IV的寬度，上區間小氣道III的寬度大于等于下區間小氣道V的寬度。
[0020]散熱氣道102的分布規律為:
a)、以8mm的中部大氣道I為界，將線圈繞組分為上、下區間；
b)、位于上區間四分之一位置處到二分之一位置處的線餅101，如本例中的第4、5、6、
7、8個餅，其餅間放置上區間大氣道II，上區間大氣道II的寬度優選為4-6mm，在本例中，分另Ij 為 6mm、5mm ；
C)、上區間其余部分的線餅101之間放置上區間小氣道III，上區間小氣道III的寬度優選為2-4mm，本例中為4mm ；
d)、位于下區間四分之一位置處到二分之一位置處的線餅101，如本例中的第20、21、22、23、24個餅，其餅間放置下區間大氣道IV，下區間大氣道IV的寬度優選為2-4mm，在本例中，分別為4mm、3mm ；
e)、下區間其余部分的線餅101之間放置下區間小氣道V，下區間小氣道V的寬度優選為l-3mm，本例中為2mm。
[0021]位于分接段線餅之間的散熱氣道102需要適當增加其寬度，如本例中，第17、18個線餅101之間的散熱氣道102寬度增至4mm。此外，位于線圈繞組上端部和/或下端部的線餅101之間的散熱氣道102還需根據電壓梯度適當增大或減小其寬度。如本例中，考慮電壓梯度的問題，下端部第29-30餅間的散熱氣道102寬度增至4mm。
[0022]以上具體結構和尺寸數據是對本發明的較佳實施例進行了具體說明，但本發明創造并不限于所述實施例，熟悉本領域的技術人員在不違背本發明精神的前提下還可做出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請權利要求所限定的范圍內。
【主權項】
1.一種立體卷鐵心敞開干式變壓器線圈的散熱結構，包括疊放在一起構成線圈繞組的多個線餅，線餅之間設有散熱氣道，其特征在于: 所述線圈繞組包括上區間和下區間； 所述散熱氣道按氣道位置和寬度分類，包括: 分隔上區間和下區間的中部大氣道； 位于上區間四分之一位置處到二分之一位置處的線餅之間的上區間大氣道； 位于上區間其他位置的線餅之間的上區間小氣道； 位于下區間四分之一位置處到二分之一位置處的線餅之間的下區間大氣道； 位于下區間其他位置的線餅之間的下區間小氣道； 所述中部大氣道的寬度大于其他散熱氣道的寬度； 所述上區間大氣道的寬度大于上區間小氣道的寬度； 所述下區間大氣道的寬度大于下區間小氣道的寬度。
2.根據權利要求1所述的一種立體卷鐵心敞開干式變壓器線圈的散熱結構，其特征在于:所述上區間的線餅數目與下區間的線餅數目相差不超過兩個。
3.根據權利要求2所述的一種立體卷鐵心敞開干式變壓器線圈的散熱結構，其特征在于:所述上區間大氣道的寬度大于等于下區間大氣道的寬度，所述上區間小氣道的寬度大于等于下區間小氣道的寬度。
4.根據權利要求3所述的一種立體卷鐵心敞開干式變壓器線圈的散熱結構，其特征在于:所述中部大氣道的寬度大于6_。
5.根據權利要求3所述的一種立體卷鐵心敞開干式變壓器線圈的散熱結構，其特征在于:所述上區間大氣道的寬度為4-6mm。
6.根據權利要求3所述的一種立體卷鐵心敞開干式變壓器線圈的散熱結構，其特征在于:所述上區間小氣道的寬度為2-4mm。
7.根據權利要求3所述的一種立體卷鐵心敞開干式變壓器線圈的散熱結構，其特征在于:所述下區間大氣道的寬度為2-4_。
8.根據權利要求3所述的一種立體卷鐵心敞開干式變壓器線圈的散熱結構，其特征在于:所述下區間小氣道的寬度為1_3_。
9.根據權利要求1至3任一所述的一種立體卷鐵心敞開干式變壓器線圈的散熱結構，其特征在于:所述位于線圈繞組上端部和/或下端部的線餅之間的散熱氣道根據電壓梯度適當增大或減小其寬度。
【專利摘要】本發明公開了一種立體卷鐵心敞開干式變壓器線圈的散熱結構，包括構成線圈繞組的多個線餅，線圈繞組包括上區間和下區間，線餅之間設有散熱氣道，散熱氣道包括中部大氣道、上區間大氣道、上區間小氣道、下區間大氣道和下區間小氣道，中部大氣道設置在上區間和下區間之間，上區間大氣道位于上區間四分一到二分一位置處，上區間其他位置為上區間小氣道，下區間大氣道位于下區間四分一到二分一位置處，下區間其他位置為下區間小氣道。本發明通過改變散熱氣道的分布，將散熱氣道的寬度控制在一定范圍內，降低變壓器成本，且解決線圈存在多個溫度熱點的問題，使線圈溫度分布均勻，沒有多個熱點存在，降低線圈平均溫升，提高變壓器的使用壽命。
【IPC分類】H01F27-08, H01F27-30
【公開號】CN104851561
【申請號】CN201510230513
【發明人】許凱旋, 郭獻清, 梁慶寧, 宋丹菊
【申請人】海鴻電氣有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月7日