專利名稱：變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種變壓器，其包括一個(gè)具有中空線圈管的線圈架，其包括一第一法蘭和一第二法蘭；在第一法蘭和第二法蘭之間環(huán)繞在線圈管上的一個(gè)初級線圈和一個(gè)次級線圈；在第二法蘭處與初級線圈相連接的高壓接點(diǎn)；在第一法蘭處與次級線圈相連接的低壓接點(diǎn)；一個(gè)位于線圈管內(nèi)部的和其側(cè)邊的并橫向于線圈管的磁通導(dǎo)體；磁通導(dǎo)體的一第一部分，該部分沿橫向于線圈管地延伸并被安裝在一個(gè)具有端部的凹槽形保持器內(nèi)，該保持器與第一法蘭一體制成；所述低壓接點(diǎn)沿橫向于線圈管地延伸并沿橫向于凹槽形保持器地延伸。
這種類型的變壓器已在WO97/05632中公開。
在這種公知的變壓器中，磁通導(dǎo)體由一個(gè)E形的鐵芯構(gòu)成，該E形鐵芯設(shè)置于線圈管的內(nèi)部和側(cè)旁并與一個(gè)I形鐵芯相互配合，該I形鐵芯沿橫向于線圈管地延伸并設(shè)置于凹槽形保持器器內(nèi)。根據(jù)一個(gè)基本上已被認(rèn)可的安全標(biāo)準(zhǔn)，為了能夠得到可防止初級線圈和次級線圈被擊穿的安全裝置，需要一個(gè)圍繞初級線圈或次級線圈的較厚絕緣層。在這些變壓器中，通常圍繞位于低壓側(cè)的次級線圈設(shè)置一個(gè)較厚的絕緣層。在此情況中該次級線圈例如由三層被絕緣的導(dǎo)線構(gòu)成。次級線圈的匝數(shù)少于初級線圈的匝數(shù)，從而保持有限的絕緣層成本。這樣，初級線圈的絕緣值就較低，因此如果在位于變壓器高壓側(cè)的高壓接點(diǎn)上產(chǎn)生一個(gè)過電壓，那么初級線圈和鐵芯之間將產(chǎn)生擊穿。因此，在任何擊穿情況下，這些鐵芯都將成為高壓側(cè)的一部分。
這種公知變壓器的一個(gè)缺陷在于高壓側(cè)不能可靠地與低壓側(cè)隔離。從初級線圈到鐵芯的擊穿包含從高壓側(cè)到低壓側(cè)的擊穿危險(xiǎn)，因?yàn)閷儆诘蛪簜?cè)的低壓接點(diǎn)鄰近于屬于高壓側(cè)的鐵芯設(shè)置。因此，當(dāng)這些變壓器用于電路中時(shí)，不能保證操縱設(shè)置有這種變壓器的電路的工作人員的安全。此外，還存在損壞電路中其它與低壓接點(diǎn)相連接的電氣元件的可能性，因?yàn)楦邏阂材軌虻竭_(dá)變壓器的低壓側(cè)。
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種本文開頭所述的那種變壓器，這種變壓器的高壓側(cè)與低壓側(cè)被可靠地隔離。
根據(jù)本發(fā)明，上述目的可由具有如下特征的變壓器來實(shí)現(xiàn)第一法蘭在設(shè)置有低壓接點(diǎn)的線圈管一側(cè)沿該低壓接點(diǎn)的方向延伸到比在線圈管的相反側(cè)距線圈管更遠(yuǎn)的位置上。這樣，就在磁通導(dǎo)體和低壓接點(diǎn)之間形成了一個(gè)附加的電隔離。一方面，第一法蘭在磁通導(dǎo)體和低壓接點(diǎn)之間形成了一個(gè)用于擊穿空氣的較長距離，該距離被稱為間隙距離(clearance distance)；另一方面，還在磁通導(dǎo)體和低壓接點(diǎn)之間形成了一個(gè)較長的漏電路線。漏電路線是被稱為漏電電流的電流能夠沿磁通導(dǎo)體和低壓接點(diǎn)之間的材料流動(dòng)的最短路線。漏電電流沿材料表面流動(dòng)，結(jié)果在材料上形成了污染物和潮氣，這決定于構(gòu)成材料的合成樹脂之種類。由于第一法蘭形成了一個(gè)較長的間隙距離，因此在給定過電壓的常規(guī)值的情況下，磁通導(dǎo)體和低壓接點(diǎn)之間不會(huì)產(chǎn)生空氣的擊穿。此外，加長的法蘭從磁通導(dǎo)體沿法蘭一側(cè)的表面經(jīng)過其邊緣，并沿法蘭的另一側(cè)的表面，再沿保持器的表面形成了一個(gè)較長的漏電路線。
此外，當(dāng)一個(gè)橫向于第一法蘭的壁設(shè)置于凹槽形保持器的每個(gè)端部上，而且該壁也在第一法蘭上沿低壓接點(diǎn)延伸時(shí)，其結(jié)構(gòu)形式十分有利。這樣就可以將低壓接點(diǎn)設(shè)置于靠近端部的位置上，而且不會(huì)形成一個(gè)從低壓接點(diǎn)到磁通導(dǎo)體的較短漏電路線。
為此，沿橫向于第一法蘭的方向觀看，當(dāng)該壁延伸到凹槽形保持器之外時(shí)，情況更為有利。
根據(jù)本發(fā)明的變壓器的一個(gè)實(shí)施例其特征在于線圈管具有一個(gè)矩形的橫截面，而且在其相反的兩側(cè)各設(shè)置有一開口。一個(gè)線圈之間的更好熱力接點(diǎn)纏繞在線圈管上，而且可通過上述開口在線圈管內(nèi)設(shè)置磁通導(dǎo)體的一部分。這一點(diǎn)對于將產(chǎn)生于線圈內(nèi)的熱量散發(fā)到設(shè)置于線圈管上的磁通導(dǎo)體之一部分內(nèi)十分有利。
現(xiàn)參照附圖，對根據(jù)本發(fā)明的變壓器作出更詳細(xì)的說明。其中附圖

圖1為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的變壓器之局部剖開的側(cè)視圖2為圖1所示之變壓器沿方向II的透視圖；圖3為圖2所示的變壓器之部件分解圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的變壓器之部件分解圖；圖5為沿圖4之剖示線V-V的剖視圖。
如圖1和2所示，根據(jù)本發(fā)明的變壓器包括一個(gè)線圈架1，該線圈架包括一個(gè)中空的線圈管2，而線圈管2又設(shè)置有一第一法蘭3和一第二法蘭4。如圖1所示，初級線圈21和次級線圈22被纏繞在線圈管2上。在圖中，次級線圈22的一部分已被省去，以示出定位于次級線圈22下方的初級線圈21。初級線圈21和次級線圈22在圖2、3和4中被省去，以使線圈管2可見。低壓接點(diǎn)5設(shè)置于第一法蘭3附近，高壓接點(diǎn)6設(shè)置于第二法蘭4附近。在圖2和3所示的實(shí)施例中，一個(gè)由E形鐵芯7形成的磁通導(dǎo)體25設(shè)置于線圈管2的內(nèi)部和側(cè)旁，并與一個(gè)橫向于線圈管2設(shè)置于一個(gè)凹槽形保持器9內(nèi)的I形鐵芯8相互配合，而設(shè)置有開口端10的保持器9與第一法蘭3一體制成。低壓接點(diǎn)5橫向于線圈管2和I形鐵芯8延伸，在本實(shí)施例中，低壓接點(diǎn)5由銷釘構(gòu)成。如圖2和3所示，第一法蘭3在設(shè)置有低壓接點(diǎn)5的線圈管2的一側(cè)沿該低壓接點(diǎn)5延伸到比在線圈管2的相反側(cè)離線圈管2更遠(yuǎn)的位置上。這一特征在圖2中被表示成在設(shè)置有低壓接點(diǎn)5的線圈管2之該側(cè)的第一法蘭3上的距離a，該距離大于在線圈管2的相反側(cè)上的距離b。這樣，第一法蘭就在相互配合的鐵芯7和8及低壓接點(diǎn)5之間形成了額外的電隔離。這種隔離形成了一個(gè)較長的漏電路徑，該路徑在圖1中由斷開線上的箭頭表示，該漏電路徑從相互配合的鐵芯7和8沿位于該法蘭一側(cè)的表面越過所述邊緣并沿法蘭3另一側(cè)的表面延伸，再沿保持器9的表面延伸到變壓器的低壓接點(diǎn)5。此外，還以此方式形成了一個(gè)從次級線圈27的固定點(diǎn)30經(jīng)低壓接點(diǎn)5到高壓側(cè)的初級線圈的較長漏電路線，其中在低壓接點(diǎn)5上通常有三個(gè)絕緣層要經(jīng)受老化，這將有利于在高壓側(cè)和低壓側(cè)形成可靠的隔離。從圖2和3中可清楚地看到一橫向于第一法蘭3的壁11設(shè)置于凹槽形保持器9的兩端，而且該壁還在第一法蘭3上沿低壓接點(diǎn)5延伸，在圖2中其被表示為距離c。另外，當(dāng)沿橫向于第一法蘭3的方向觀看時(shí)，該壁11延伸超過了該凹槽形保持器9，其在圖2中被表示距離d。因此，不僅在相互配合的鐵芯7和8之間形成了額外的電隔離，而且還在低壓接點(diǎn)5之間形成了附加的電氣隔離，從而可將低壓接點(diǎn)5設(shè)置于靠近端部的位置上，而且不會(huì)形成一條從低壓接點(diǎn)5到磁通導(dǎo)體25產(chǎn)生的較短漏電路線。
應(yīng)該注意到本發(fā)明還提供了一種在小型變壓器內(nèi)例如開關(guān)式變壓器中將高壓側(cè)與低壓側(cè)可靠隔離的可能性。
還應(yīng)該知道如果變壓器意外地跌落，那么加長的法蘭能夠在防止磁通導(dǎo)體損壞方面提供額外的保護(hù)。
圖4和5示出了根據(jù)本發(fā)明的變壓器之第二實(shí)施例，在該實(shí)施例中，線圈管2具有一個(gè)矩形的橫截面，而且在其相反的兩個(gè)側(cè)面之每個(gè)上還設(shè)置有一開口12。根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的變壓器還包括與第一實(shí)施例大體相同的部件。第一和第二實(shí)施例的對應(yīng)部件在圖4和5中以相同的附圖標(biāo)記表示。在該實(shí)施例中，一方面線圈21和22之間的一個(gè)更好的熱力接點(diǎn)纏繞在圖1所示的線圈管2上，磁通導(dǎo)體25的一部分設(shè)置于該線圈管內(nèi)部，E形鐵芯7的一部分另一方面通過開口12形成。這對于將產(chǎn)生于線圈21和22中的熱傳遞給E形鐵芯7而言十分有利。由于鐵芯7具有較大的冷卻表面面積，因此變壓器將保持較低的溫度，這有利于變壓器的功率容量。
權(quán)利要求
1.一種變壓器，其包括一個(gè)具有中空線圈管(2)的線圈架(1)，該線圈架包括一第一法蘭(3)和一第二法蘭(4)；在第一法蘭(3)和第二法蘭(4)之間纏繞在線圈管(2)上的一個(gè)初級線圈(21)和一個(gè)次級線圈(22)；在第二法蘭(4)處與初級線圈相連接的高壓接點(diǎn)(6)；在第一法蘭(3)處與次級線圈相連接的低壓接點(diǎn)(5)；一個(gè)位于線圈管(2)的內(nèi)部和側(cè)旁并橫向于線圈管(2)的磁通導(dǎo)體(25)；磁通導(dǎo)體(25)的第一部分(8)，該部分沿橫向于線圈管(2)延伸并被安裝在一個(gè)具有端部的凹槽形保持器(9)內(nèi)，該保持器(9)與第一法蘭(3)一體制成；低壓接點(diǎn)(5)沿橫向于線圈管(2)和(橫向于)凹槽形保持器(9)地延伸；其特征在于第一法蘭(3)在設(shè)置有該低壓接點(diǎn)(5)的線圈管(2)的一側(cè)沿低壓接點(diǎn)(5)延伸到比在線圈管(2)的相反側(cè)離該線圈管(2)更遠(yuǎn)的位置上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的變壓器，其特征在于一橫向于第一法蘭(3)的壁(11)設(shè)置于凹槽形保持器(9)的每一端(10)上而且也在第一法蘭(3)上，所述的壁(11)沿所述低壓接點(diǎn)(5)延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的變壓器，其特征在于當(dāng)沿橫向于第一法蘭(3)的方向觀看時(shí)，所述的壁(11)延伸到凹槽形保持器(9)之外。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的變壓器，其特征在于所述線圈管(2)具有一矩形的橫截面，而且在其相反的兩個(gè)側(cè)面之每個(gè)上分別設(shè)置有一開口(12)。
全文摘要
一個(gè)設(shè)置有線圈架(1)的變壓器,其包括:一個(gè)設(shè)置有第一法蘭(3)和一第二法蘭(4)的線圈管(2),位于第一法蘭和第二法蘭之間的初級線圈(21)和次級線圈(22),高壓接點(diǎn)(6),低壓接點(diǎn)(5),一個(gè)設(shè)置于線圈管(2)的內(nèi)部和側(cè)旁并橫向于線圈管(2)的磁通導(dǎo)體(25),其中磁通導(dǎo)體(25)的第一部分(8)沿橫向于線圈管(2)的方向延伸并封裝在一個(gè)具有端部的凹槽形保持器(9)內(nèi),保持器(9)與第一法蘭一體制成,低壓接點(diǎn)(5)沿橫向于線圈管(2)和保持器(9)的方向延伸。第一法蘭(3)在設(shè)置有低壓接點(diǎn)(5)的線圈管(2)的一側(cè)在此低壓接點(diǎn)旁延伸到比在線圈管(2)的相反側(cè)距線圈管(2)更遠(yuǎn)的位置上。這樣,就在磁通導(dǎo)體(25)和變壓器的低壓接點(diǎn)(5)之間形成了隔離,從而在變壓器的高壓側(cè)和低壓側(cè)之間形成了一個(gè)較長的漏電路線和一個(gè)較長的間隙距離。當(dāng)產(chǎn)生一個(gè)突發(fā)的干線高電壓時(shí),就能夠防止高壓通過磁通導(dǎo)體(25)到達(dá)低壓接點(diǎn)(5)上。
文檔編號H01F27/28GK1322365SQ00802076
公開日2001年11月14日 申請日期2000年9月25日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月29日
發(fā)明者P·H·范格斯特爾, P·A·F·克勞斯 申請人:皇家菲利浦電子有限公司