一种带屏蔽线的半匝连续式线圈的绕制方法与流程

1.本发明属于电力变压器生产制造技术领域，具体涉及一种带屏蔽线的半匝连续式线圈的绕制方法，所绕制的半匝连续式线圈用于油浸式电力变压器。


背景技术：

2.对于大容量油浸式变压器，综合考虑绕组高度、辐向、波过程、制造成本等等因素，常设计带屏蔽线的半匝连续式线圈。对于半匝连续式线圈，每两饼为一个绕制单元，导线换位s弯在外径侧的线饼为正饼，导线换位s弯在内径侧的为反饼。
3.目前，对于半匝连续式线圈，反饼常采用的绕制方式为内径侧绕制半匝，此种方式绕制效率低，且导线换位s弯在内径侧易损伤导线绝缘，存在安全隐患。


技术实现要素：

4.针对上述技术问题，本发明提供了一种带屏蔽线的半匝连续式线圈的绕制方法。本发明所采用的技术方案如下：
5.一种带屏蔽线的半匝连续式线圈的绕制方法，包括以下步骤：
6.首先，利用反饼绕制工装组件预留出绕制反饼所需要的导线长度，预留的导线保证其圆整度，0.5匝线位于最内侧，标记反饼的导线换位s弯的位置，挝制导线换位s弯；利用反饼绕制工装组件完成导线翻线，将位于最外侧的导线翻至最内侧，导线翻线之后0.5匝线位于最外侧；挝制屏蔽线s弯，处理屏蔽线的屏蔽头后将屏蔽线插入两匝导线之间，收紧导线完成反饼的绕制；
7.然后，两根导线继续并绕，在最外侧完成0.5匝线绕制，挝制导线换位s弯使导线进入下一饼；挝制屏蔽线s弯，将屏蔽线插入两匝导线之间，收紧导线完成正饼的绕制；
8.最后，按照前面的步骤继续进行后面的反饼和正饼的绕制，完成半匝连续式线圈的绕制；
9.所述的反饼绕制工装组件包括：上部扇形板和下部扇形板，上部扇形板的内径尺寸等于线圈的内径尺寸，上部扇形板的外径尺寸等于线圈的外径尺寸减一匝线尺寸，上部扇形板的厚度尺寸等于导线高度；下部扇形板的内径尺寸等于线圈的内径尺寸，下部扇形板的外径尺寸大于线圈的外径尺寸加反饼的外径尺寸与反饼的内径尺寸的差值；上部扇形板位于下部扇形板的上方，上部扇形板和下部扇形板的内径均与绕线模的外径贴合。
10.本发明的有益效果：
11.1)该方法操作简单，利用反饼绕线工装，在线圈外径侧完成线圈反饼绕制，可有效提高工作效率，避免因反饼绕制带来的导线绝缘损伤等现象。
12.2)利用反饼绕制工装，在线圈外径侧完成n 0.5匝线绕制，避免导线磨线。
13.3)在线圈外径侧绕制n 0.5匝，便于反饼底位s弯挝制位置寻找规律。
14.4)在线圈外径侧挝制底位s弯，操作方便。
15.5)屏蔽线采用插入式绕制方法，操作方便。
16.6)应用本发明可实现带屏蔽线的半匝连续式线圈快速绕制，避免导线绝缘磨损，具有较广阔的应用前景。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明的具体实施方式、或者现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些具体实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的属于本技术保护范围之内的附图。
18.图1是本发明实施例的上部扇形板的主视图；
19.图2是本发明实施例的下部扇形板的主视图；
20.图3是本发明实施例的工装组件使用状态的立体图；
21.图4是本发明实施例的工装组件使用状态的俯视图；
22.图5是本发明实施例的半匝连续式线圈的俯视图；
23.图6是本发明实施例的图5中a-a’处的剖视图；
24.图7是本发明实施例的利用工装组件绕制反饼的示意图；
25.图8是本发明实施例的图7中的b-b’处的剖视图；
26.图9是本发明实施例的反饼翻饼的原理示意图；
27.图10是本发明实施例的反饼中插入屏蔽线的示意图；
28.图11是本发明实施例的图10中的c-c’处的剖视图；
29.图12是本发明实施例的绕制正饼的示意图；
30.图13是本发明实施例的图12中的d-d’处的剖视图；
31.图14是本发明实施例的正饼中插入屏蔽线的示意图；
32.图15是本发明实施例的图14中的e-e’处的剖视图；
33.图16是本发明实施例的屏蔽线的屏蔽头的剖视图；
34.图中，1为上部扇形板，2为下部扇形板，3为第一镂空腔，4为第二镂空腔，5为绕线模，6为导线，7为屏蔽线，8为线圈出头，9为第一反饼，10为第一正饼，11为第二反饼，12为第二正饼，13为高压电缆纸，14为半导体纸，15为裸屏蔽铜线，16为丹尼森纸。
具体实施方式
35.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
36.首先，设计一种反饼绕制工装组件，包括：上部扇形板1和下部扇形板2。
37.如图1所示，是本发明实施例的上部扇形板的主视图。上部扇形板1的中部设置有第一镂空腔3，上部扇形板1的内径尺寸等于线圈的内径尺寸，上部扇形板1的外径尺寸等于线圈的外径尺寸减一匝线尺寸，上部扇形板1的厚度尺寸等于导线6高度。
38.如图2所示，是本发明实施例的下部扇形板的主视图。下部扇形板2的中部设置有第二镂空腔4，第二镂空腔4的形状、大小和位置与第一镂空腔3相配合，下部扇形板2的内径尺寸等于线圈的内径尺寸，下部扇形板2的外径尺寸大于线圈的外径尺寸加反饼的外径尺寸与反饼的内径尺寸的差值。上部扇形板1位于下部扇形板2的上方，上部扇形板1和下部扇
形板2的内径均与绕线模5的外径贴合紧密接触。
39.进一步的，上部扇形板1和下部扇形板2采用层压木或层压纸板材质进行制作，可以有效避免金属材质的部件与导线6直接接触，经济实用并且不会损坏导线6的绝缘。上部扇形板1和下部扇形板2呈阶梯扇形状，扇形区域中部镂空，可有效减轻工装重量，同时便于操作人员使用。第一镂空腔3和第二镂空腔4优选为扇形结构。
40.如图3所示，是本发明实施例的工装组件使用状态的立体图；如图4所示，是本发明实施例的工装组件使用状态的俯视图。当需要绕制反饼时，在绕线模5的外周安装若干个下部扇形板2，在若干个下部扇形板2上方安装若干个上部扇形板1，上部扇形板1和下部扇形板2的内径均与绕线模5的外径贴合紧密接触，若干个下部扇形板2组成一个圆形结构以托起预留的绕制反饼所需的导线6，若干个上部扇形板1组成一个圆形结构以保证预留的导线6的缠绕圆整度。
41.本发明实施例中的半匝连续式线圈的绕制方法，适用于半匝连续式线圈，每段匝数n 0.5匝，导线并联根数2n，屏蔽匝数m，跨m饼屏蔽，n、n、m、m为正整数。
42.现以每段匝数2.5匝、导线并联根数2根、屏蔽匝数2、跨2饼屏蔽的半匝连续式线圈为例，举例说明其绕制过程。如图5所示，是本发明实施例的半匝连续式线圈的俯视图；如图6所示，是本发明实施例的图5中a-a’处的剖视图。图中示出了本发明实施例的半匝连续式线圈的基本结构，包括：导线6、屏蔽线7、线圈出头8，以及第一反饼9、第一正饼10、第二反饼11和第二正饼12，半匝线位于线圈的外侧。
43.一种带屏蔽线的半匝连续式线圈的绕制方法，包括以下步骤：
44.步骤1、利用反饼绕制工装组件绕制第一反饼9(首饼)。
45.s1.1、放置反饼绕制工装组件，上部扇形板1位于下部扇形板2的上方，上部扇形板1和下部扇形板2的内径均与绕线模5的外径贴合紧密接触。先将a号导线6绕沿上部扇形板1组成的圆形结构的外径侧制一圈，至线圈出头8的位置，完成0.5匝线的绕制。再将a’号导线6并入a号导线6的外侧，a’号和b号、b’号和c号两根线继续并绕，完成2匝线的绕制。如图7所示，是本发明实施例的利用工装组件绕制反饼的示意图；如图8所示，是本发明实施例的图7中的b-b’处的剖视图。
46.本步骤中，将绕制第一反饼9所需的导线6缠绕在了下部扇形板2上面，下部扇形板2托起导线6，若干个上部扇形板1组成一个圆形结构以保证预留的导线6的缠绕圆整度。
47.s1.2、标记第一反饼9的导线换位s弯的位置(在b’和c号线挝制导线换位s弯)，挝制导线换位s弯(称为底位s弯)。
48.s1.3、导线翻线。将位于线圈最外侧的导线6翻至线圈的最内侧，方法是将最外侧的导线6绕制到绕线模5的外径侧(即线圈最内侧)，按此规律，依次将外侧的导线6翻至内侧。如图9所示，是本发明实施例的反饼翻饼的原理示意图。导线翻线之后，位于最外侧的c号导线6被翻到最内侧，导线翻线之后导线6位于上部扇形板1上面。
49.s1.4、提前处理屏蔽线7的屏蔽头，绕制屏蔽线7。
50.处理屏蔽线7的屏蔽头后将屏蔽线7插入a和a’、b和b’号导线6之间。如图10所示，是本发明实施例的反饼中插入屏蔽线的示意图；如图11所示，是本发明实施例的图10中的c-c’处的剖视图。
51.s1.5、撤出上部扇形板1和下部扇形板2，导线6自由下落，收紧导线6，完成第一反
饼9的绕制。
52.步骤2、绕制第一正饼10(第二饼)。
53.s2.1、c’号和d号、d’号和e号两根导线继续并绕，绕完两匝后，e’号导线继续绕完1圈，完成0.5匝线绕制，e号和e’号导线挝制导线换位s弯进入第三饼(即第二反饼11)，两根导线由辐向并绕变成轴向并绕。如图12所示，是本发明实施例的绕制正饼的示意图；如图13所示，是本发明实施例的图12中的d-d’处的剖视图。
54.s2.2、挝制屏蔽线s弯，将屏蔽线7插入第一正饼10的d和d’、e和e’号导线之间，处理屏蔽线7的屏蔽头。如图14所示，是本发明实施例的正饼中插入屏蔽线的示意图；如图15所示，是本发明实施例的图14中的e-e’处的剖视图。
55.s2.3、收紧导线6，完成第一正饼10的绕制。
56.步骤3、按照步骤1、2依次继续进行第二反饼11和第二正饼12的绕制，最后完成半匝连续式线圈的绕制。
57.如图16所示，是本发明实施例的屏蔽线的屏蔽头的剖视图。步骤s1.4中，提前处理屏蔽线7的屏蔽头的处理过程如下：剥除屏蔽线7端部的绝缘，裸露出一定长度的裸屏蔽铜线15；将裸屏蔽铜线15端部进行圆滑处理，要求无尖角毛刺；裸屏蔽铜线15的端部包扎绝缘，方法是：在裸屏蔽铜线15的端部外周包半导体纸14，在半导体纸14的外周包扎高压电缆纸13，在高压电缆纸13的外周包扎丹尼森纸17。包扎绝缘的具体步骤：在裸屏蔽铜线15的端部外周包半导体纸14，半导体纸14与屏蔽线7端部绝缘之间保留一段裸屏蔽铜线15，半导体纸14靠近屏蔽线7端部绝缘的一端为圆锥形；取宽度为240mm、厚度为0.075mm的高压电缆纸13，约840mm长，对折后将半导体纸14和半导体纸14与屏蔽线7端部绝缘之间保留的一段裸屏蔽铜线15包在里边，小心卷成筒形，高压电缆纸13靠近屏蔽线7端部绝缘的一端为圆锥形，要贴紧裸屏蔽铜线15和半导体纸14，最后用胶粘接，高压电缆纸13与屏蔽线7端部绝缘之间仍保留一段裸屏蔽铜线15；用丹尼森纸17半叠包扎，高压电缆纸13与屏蔽线7端部绝缘之间的裸屏蔽铜线15处要重复包绕至屏蔽线7的原绝缘厚度，然后统包至屏蔽线77原绝缘厚度的1.0～1.2倍，丹尼森纸17与屏蔽线7的原绝缘重合在一起达到绝缘屏蔽的效果。
58.最后需要说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此。本领域技术人员应该理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。