[发明专利]用于干式变压器芯的耐腐蚀涂层系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于应用于变压器芯，更具体而言用于应用于干式变压器芯的保护性涂层系统。

背景技术

干式变压器在户内和户外应用(诸如工业或航海环境中)常常暴露于腐蚀环境。环境和工业因素(诸如污染、雨、雪、风、灰尘、紫外线和海洋盐雾)促成被施涂于变压器的保护层的老化。变压器的有源部分(诸如芯)由于在变压器使用时与高工作温度和芯振动结合的前述腐蚀剂而易受腐蚀。

已知现有技术涂层使用来构造芯的铁磁材料老化、破裂并且促成叠片剥离(de-lamination)。因此，在本领域中需要改进用于干式变压器芯的耐腐蚀涂层。

发明内容

一种用于变压器芯的耐腐蚀涂层，该变压器芯包括具有顶磁轭和底磁轭的铁磁芯，以及至少一个芯柱，该铁磁芯具有外表面、第一涂层、第二涂层和第三涂层，其中该外表面暴露于周围环境，该第一涂层形成该芯外表面和该第二涂层之间的隔离层，该第二涂层形成该第一涂层和第三涂层之间的隔离层，该第三涂层形成该第二涂层和该周围环境之间的隔离层。

一种形成变压器芯的方法，其中该芯涂覆有保护性涂层，该方法包括提供变压器芯，利用包括无机硅酸锌的第一涂层来涂覆该变压器芯，利用包括聚硅氧烷的第二涂层来涂覆该变压器芯，以及利用包括室温可固化硅橡胶的第三涂层来涂覆该变压器芯。

附图说明

在附图中，结构实施例被示出，与下面提供的详细描述一起，描述了用于干式变压器芯的保护性涂层系统的示例性实施例。本领域技术人员将理解一个部件可以被设计为多个部件或者多个部件可以被设计为单个部件。

此外，在附图和下面的描述中，在通篇附图和所写的描述中相似的部件分别用相同的附图标记来表示。图未按比例绘制并且某些部分的比例为便于图示已被放大。

图1示出三相干式变压器的示例性线性芯；

图2示出具有非线性芯的示例性干式变压器；

图3是具有根据本发明而实施的至少三层的涂层系统的图1的示例性线性芯的磁轭的侧剖视图；以及

图4示出在施涂至少三层的涂层系统之后被施涂至图3的磁轭的外边缘的一层硅树脂密封剂。

具体实施方式

参照图1，示出了三相干式变压器10的示例性芯18。应该理解尽管示出了具有分裂内部支柱26的芯18，但本文将描述的涂层系统60适于施涂至各种芯18的配置。芯18包括被堆叠的多个叠片。叠片90包括铁磁材料(诸如硅钢)或非晶金属。

叠片90包括支柱和磁轭板80、82、84，这些支柱和磁轭板被堆叠以形成上和下磁轭24以及内芯柱和外芯柱26、48。分裂内芯柱26的支柱板82装配到在上和下磁轭24中形成的凹口86中。每个叠片90均具有冲压其上的开口(未示出)以允许利用螺栓或其他紧固装置将堆叠的叠片90连接在一起。组装好的芯18具有连接至上和下芯磁轭24的至少一个芯柱26、48。

可替换地，可以利用铁磁材料条来缠绕芯，其中这些条被切割成预定尺寸并且被形成为圆形或矩形形状，并且被退火。

应该理解具有由耐腐蚀涂层系统60保护的芯18的干式变压器可以被实施为单相变压器、三相变压器、或由三个单相变压器构成的三相变压器。可替换地，变压器10可以被实施为具有非线性芯18的三相变压器，诸如图2所示。

为了说明的目的，图2描绘了具有三相的示例性非线性变压器100。至少三个芯框架22包括非线性变压器100的铁磁芯18。至少三个芯框架22中的每一个均由一个或多个金属(诸如硅钢)和/或非晶金属条缠绕。至少三个芯框架22中的每一个均具有大体上圆角矩形形状并且包括相对的磁轭部分44和相对的支柱部分(未示出)。支柱部分基本上比磁轭部分44长。至少三个芯框架22在邻接支柱部分处被接合以形成芯柱38。结果是在从上方观察变压器时明显的三角形配置。

在非线性变压器100的芯18被组装之后，线圈组件12被分别安装至芯柱38。每个线圈组件12均包括高电压绕组32和低电压绕组34。低电压绕组34典型地设置在高电压绕组32内并且从该高电压绕组32径向向内。高电压绕组32和低电压绕组34由导电材料(诸如铜或铝)形成。高电压绕组和低电压绕组32、34由一个或多个导体片、具有大致矩形或环形形状的导体线、或导体条形成。