变压器绝缘特性测试装置的制作方法

1.本发明涉及变压器绝缘特性测试装置，更详细地说，涉及一种能够在变压器制造工程中测试绕线部绝缘特性的变压器绝缘特性测试装置。


背景技术：

2.近年来，高效和轻量化是变压器开发的热门话题。为了在不改变作为在变压器中使用的主材料的铜、矿物油、碳素钢的状态下使其轻量，需要增大主材料的使用量或缩短绝缘距离。尤其，为了轻量化而缩短绝缘距离会成为降低绝缘特性的原因。
3.变压器的测试包括基本测试、绝缘测试、特性测试、控制盘测试，其他测试。作为在特性测试中最重要的测试之一的绝缘测试包括雷击测试、开闭冲击测试、通用频率耐压测试、感应耐压测试，局部放电测试，关于与变压器的安全性相关的事项的测试。
4.现有的变压器绝缘特性测试装置，在变压器的制作结束之后进行测试。即，分别制造出绕线部和铁芯部，将绕线部和铁芯部彼此组装，真空干燥以及放入盒体并组装，之后测试绝缘特性。
5.超高压变压器根据配置而需要约3至6个月的制作时间。
6.如现有技术，当在变压器的制作结束之后执行变压器的绝缘特性测试时，如果绝缘特性测试未合格，则需要重新设计。
7.因此，需要在绝缘特性测试合格为止通过反复该期间的制作工程来制作超高压变压器，从而存在成本和时间损失较大的问题点。
8.为了解决这种问题点，变压器制造商为了提高绝缘设计的匹配性，采用使用了cae(computer aided engineering，计算机辅助工程)的绝缘分析技术或通过绝缘材料测试来确保绝缘基准，并且将大量资源投入到用于导出加强绝缘的方案。
9.然而，这种方法也存在无法在制作过程中事先检查出关于绝缘的问题，而在制作之后可通过测试来进行检查的缺点。
10.尤其，近年来，由于人们为了高效、轻量化而期望更紧凑的绝缘设计，因此绝缘事故越来越频繁。
11.在现有的制作过程中，针对绝缘的检查是测量根据设计方案的绝缘厚度和距离，这虽然可以减少制造上的错误，但是存在不能减少设计上的错误的缺点。
12.另外，基于样品的测试不能反映出变压器线圈和铁芯之间的电容引起的电位震荡现象，因此存在不能确认绝缘设计的合理性的问题点。
13.现有技术文献
14.专利文献
15.中国公开专利cn108414876a


技术实现要素：

16.发明要解决的问题
17.考虑到如上所述的问题的本发明要解决的问题是，提供一种能够在变压器的制作过程中测试绝缘特性的绝缘特性测试装置。
18.另外，本发明的另一课题是，提供一种能够应用于各种尺寸的绕线部的绝缘特性测试装置。
19.用于解决问题的手段
20.用于解决如上所述的技术课题的本发明的变压器绝缘特性测试装置包括：低压绕线部和高压绕线部，配置为彼此同心；测试用铁芯部，所述低压绕线部和所述高压绕线部结合于所述测试用铁芯部，所述测试用铁芯部的高度可根据所述低压绕线部和所述高压绕线部的高度来调节；低压端子部，与所述低压绕线部的绕线两端连接；以及高压端子部，与所述高压绕线部的绕线两端连接。
21.在本发明的实施例中，还可以包括铁芯护罩部，所述铁芯护罩部位于所述测试用铁芯部的中央铁芯和所述低压绕线部之间，调节与所述低压绕线部的间隔。
22.在本发明的实施例中，所述铁芯护罩部可以包括：内侧绝缘部，配置于所述中央铁芯的外周；护罩部，位于所述内侧绝缘部的外表面；外侧绝缘部，包围所述护罩部；以及汇流条，用于所述护罩部和所述测试用铁芯部之间的电连接。
23.在本发明的实施例中，所述护罩部可以包括在上下方向上较长的金属条，可以通过调节所述金属条的数量来调节护罩部的直径。
24.在本发明的实施例中，所述测试用铁芯部可以分割为上部轭和下部轭并且包括高度调节部，所述高度调节部能够在所述上部轭和所述下部轭之间调节高度。
25.在本发明的实施例中，所述高度调节部是上下分割成复数个部分的结构，测试用铁芯部的高度能够根据被分割的高度调节部的使用数量来调节。
26.在本发明的实施例中，所述上部轭和所述高度调节部、所述高度调节部和所述下部轭可以相互通过凹凸结构而结合。
27.发明的效果
28.本发明在变压器制作过程中执行变压器的绝缘特性测试，由此具有在绝缘特性测试不合格的情况下，也可够降低变压器的制作成本和时间消耗的效果。
29.更具体地说，本发明另行制作测试用铁芯部，并能够在制作出绕线部并且将测试用铁芯部和绕线部结合的状态下执行绝缘特性测试，从而具有能够执行反映出因绕线部和铁芯部之间的电容引起的电位震荡现象的绝缘特性测试的效果。
30.此外，本发明不仅能够轻松地改变并使用铁芯部的结构以符合绕线部的设计规格，而且使用能够调节铁芯部和绕线部之间的间隔的护罩部，由此具有能够对各种设计规格的绕线部进行绝缘特性测试的效果。
附图说明
31.图1是本发明优选实施例的变压器绝缘特性测试装置的构成图。
32.图2是本发明优选实施例的变压器的绝缘特性测试装置的测试用铁芯部的结合状态的构成图。
33.图3是图2的分解立体图。
34.图4是本发明中使用的测试用铁芯部的分解立体图。
35.图5是用于说明铁芯护罩部的示例图。
36.图6是铁芯护罩部的一实施方式的构成图。
37.附图标记说明
38.100：测试用铁芯部
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110：上部轭
39.120：下部轭
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130：高度调节部
40.200：低压绕线部
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300：高压绕线部
41.400：中央铁芯
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500：引导铁芯
42.600：铁芯护罩部
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610：内侧绝缘部
43.620：护罩部
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630：外侧绝缘部
44.640：汇流条
具体实施方式
45.为了充分理解本发明的结构和效果，将参考附图描述本发明的优选实施例。然而，本发明不限于下面描述的实施例，而是可以以各种形式实施，并且可以进行各种改变。然而，本实施例的描述旨在提供本发明的完整公开，并且向本发明所属领域的普通技术人员充分公开本发明的范围。在附图中，为了便于说明，构成要素的尺寸被放大，并且构成要素的比例可以被夸大或减小。
46.术语“第一”，“第二”等可以用于描述各种构成要素，但是这些构成要素不应受限于上述术语。上述术语仅可用于区分一个构成要素与另一个构成要素。例如，在不脱离本发明的范围的情况下，“第一构成要素”可以被命名为“第二构成要素”，并且类似地，“第二构成要素”也可以被命名为“第一构成要素”。此外，除非上下文另有明确规定，否则单数的表达包括多个表示。除非另外定义，否则本发明的实施例中使用的术语可以被解释为本领域技术人员公知的。
47.下面，参照附图对本发明一实施例的变压器的绝缘特性测试装置进行详细的说明。
48.图1是本发明优选实施例的变压器的绝缘特性测试装置的构成图。
49.参照图1，本发明优选实施例的变压器的绝缘特性测试装置包括：低压绕线部200和高压绕线部300，彼此同心配置；测试用铁芯部100，所述低压绕线部200和高压绕线部300结合于该测试用铁芯部100，其高度可根据所述低压绕线部200和高压绕线部300的高度而调节；低压端子部410、420，与所述低压绕线部200的绕线两端连接；以及高压端子部430、440，与所述高压绕线部300的绕线两端连接。
50.所述低压绕线部200和所述高压绕线部300缠绕有线圈，其整体上呈圆筒形状，高压绕线部300和低压绕线部200可以分别称为变压器的一次侧和二次侧，或者称为二次侧和一次侧。
51.如此，在高压绕线部300和低压绕线部200分别形成有用于供给电流或引出感应电流的端子部。即，在低压绕线部200的两端连接有低压端子部410、420，而在高压绕线部300的两端连接有高压端子部430、440。
52.图2是本发明优选实施例的变压器的绝缘特性测试装置的测试用铁芯部的结合状态的构成图，图3是图2的分解立体图。
53.参照图2和图3，本发明的测试用铁芯部100包括：上部轭110；下部轭120；以及高度调节部130，连接所述上部轭110和所述下部轭120，可调节测试用铁芯部100的高度。
54.例如，所述上部轭(yoke)110可以包括从呈水平的基材中央和两侧端向下凸出的凸出部，具体地说，可以包括与地面平行的第一水平基材111、从第一水平基材111的中央部向下延伸的第一中央铁芯112、以及从第一水平基材111的两侧端向下延伸的引导铁芯113、114。
55.与此类似地，下部轭120包括与地面平行的第二水平基材121、从第二水平基材121的中央部向上延伸的第二中央铁芯122以及从第二水平基材121的两侧端向上延伸的引导铁芯123、124。
56.所述第一中央铁芯112和所述第二中央铁芯122相当于所述低压绕线部200和所述高压绕线部300的同心轴。即，第一中央铁芯112和第二中央铁芯122位于圆筒形结构的所述低压绕线部200的内侧中央。
57.所述高度调节部130包括：第三中央铁芯131，连接第一中央铁芯112和第二中央铁芯122之间；以及引导铁芯132、133，分别上下连接上部轭110的引导铁芯113、114和下部轭120的引导铁芯123、124之间。
58.所述第三中央铁芯131和所述引导铁芯132、133可以是上下分割成复数个部分的结构。即，第三中央铁芯131和引导铁芯132、133可以通过上下配置的复数个部分的结构物的结合而构成，并且可以通过该数量的调节来调节整个测试用铁芯部100的高度。
59.如上所述的测试用铁芯部100的高度调节，是用于与低压绕线部200和高压绕线部300的设计规格中的高度对应，可以将测试用铁芯部100的高度调节为符合低压绕线部200和高压绕线部300的高度。
60.因此，在本发明中，在制作正式的铁芯部之前先制作低压绕线部200和高压绕线部300，之后通过使用测试用铁芯部100来执行绝缘测试。
61.尤其，测试用铁芯部100分割而构成为上部轭110、下部轭120以及高度调节部130，并且使制作出的低压绕线部200和高压绕线部300位于下部轭120的上部，使第二中央铁芯122插入到低压绕线部200的中央。
62.接着，将构成高度调节部130的第三中央铁芯131和引导铁芯132、133符合低压绕线部200和高压绕线部300的高度地安装在下部轭120上，最后，通过覆盖上部轭110来制作图1所示的可进行绝缘测试的测试装置的结构。
63.图4是本发明另一实施例的测试用铁芯部的构成图。
64.参照图4，本发明另一实施例的测试用铁芯部包括上部轭110、下部轭120以及高度调节部130。
65.如前述，高度调节部130包括具有分别上下分割成复数个部分的结构的第三中央铁芯131和引导铁芯132、133。
66.所述高度调节部130的上部与上部轭110相接，而下部与下部轭120相接，为了牢固的结合，可以提供通过相对面和凹凸结构而物理结合的结构。
67.即，在上部轭110的与高度调节部130接触的接触面形成有凹槽b，而在高度调节部130的第三中央铁芯131和引导铁芯132、133的上部设置有插入到凹槽b中的凸出部a，由此能够彼此稳定地结合。
68.与此同样地，在高度调节部130的第三中央铁芯131和引导铁芯132、133的与下部轭120相接的面可以形成有凹槽b，由此提供能够使下部轭120的凸出部a结合的结构。
69.如此，本发明将测试用铁芯部100分割成上部轭110、高度调节部130、下部轭120，由此能够轻松地将制造出的低压绕线部200和高压绕线部300安装，并且可以在安装有低压绕线部200和高压绕线部300的状态下通过提高被分割的测试用铁芯部100的结合稳定性来防止绝缘测试时发生移动，由此能够确保测试的稳定性。
70.如上所述，本发明提供被分割的测试用铁芯部100，由此，首先可以与制作出的低压绕线部200和高压绕线部300的高度无关地执行绝缘测试。
71.在绝缘测试中，当低压绕线部200和高压绕线部300不能达到绝缘特性的要求时，需要改变低压绕线部200和高压绕线部300的设计并重新制作。
72.此时，与现有技术不同地，由于无需对铁芯部进行设计变更，因此能够降低成本和时间的消耗。
73.另外，本发明为了准确地保持铁芯部和绕线部之间的距离，还可以包括能够保持测试用铁芯和低压绕线部之间的间隔的铁芯护罩部。
74.图5是用于说明铁芯护罩部的概念的示例图。
75.参照图5，本发明中使用的测试用铁芯部100包括：中央铁芯400；以及隔着中央铁芯400而位于彼此对称的位置的引导铁芯500。
76.此时，可以理解为中央铁芯400是前述的第一中央铁芯至第三中央铁芯112、122、131的结合，而引导铁芯500应当理解为是层叠上部轭110的引导铁芯113、114、下部轭120的引导铁芯123、124以及高度调节部130的引导铁芯132、133的结构。
77.低压绕线部200和高压绕线部300以所述中央铁芯400为中心而结合。此时，低压绕线部200和高压绕线部300是圆筒形的结构，而直径取决于设计。
78.但是，本发明中使用的测试用铁芯部100由于应用了高度调节部130从而可调节高度，但是没有调节中央铁芯400的直径的构件，因此难以恒定地保持中央铁芯400和低压绕线部200之间的间隔。
79.为了补充这一点，在所述中央铁芯400和所述低压绕线部200之间还可以包括铁芯护罩部600。
80.图6是将铁芯护罩部600的局部切开并示出的立体图。
81.参照图6，铁芯护罩部600包括：圆筒形的内侧绝缘部610，位于从所述中央铁芯400的外周隔开规定距离的位置；护罩部620，包括复数个金属条621，所述复数个金属条621设置于所述内侧绝缘部610的外表面；外侧绝缘部630，覆盖所述护罩部620的外表面；以及汇流条640，用于所述护罩部620和中央铁芯400的电连接。
82.所述内侧绝缘部610和外侧绝缘部630将板状结构卷成圆筒形状而使用，因此可调节直径。
83.另外，护罩部620是垂直方向的金属条621的结合，由此也可以通过调节金属条621的数量来调节直径。
84.如此，如图5所示，可以调节设置在中央铁芯400和低压绕线部200之间的圆筒形的铁芯护罩部600的直径。
85.因此，能够恒定地调节和保持铁芯护罩部600和低压绕线部200之间的间隔。
86.另外，在铁芯护罩部600的护罩部620连接有汇流条640，而汇流条640与所述测试用铁芯部100电连接。
87.因此，本发明实质上具有扩张中央铁芯400的直径的效果，能够与低压绕线部200的直径对应地保持规定的间隔，从而能够提高绝缘测试的可靠性。
88.应理解，以上所说明的根据本发明的实施例仅仅是示例性的，本领域技术人员可以由此实施各种变形和等同范围内的实施例。因此，本发明真正的技术保护范围应由所附的权利要求书确定。
89.工业实用性
90.本发明利用自然规律并且是涉及可以再使用和尺寸调节的绝缘特性测试装置的结构的技术，具有工业实用性。