特斯拉变压器一次接线柱绝缘与密封结构的研究.pdfVIP

第41卷 第5期 炙浮 Vol.41 No.5 2004年5月 T 翎j浅 OR祖也 May 2004 特斯拉变压器一次接线柱绝缘与密封结构的研究 焦洪杰 (北京航空航天大学，北京 100083) 1 引言 一次绕组 绝缘层 接线细柱 外铁心 科学技术的飞速发展使得高电压技术在核物 理、基本粒子加速器、激光、微波、电子等科学技术领 域的应用范围日趋扩大。特别是在国防科学技术部 门，极限容量大、结构紧凑、机械强度高、运输方便的 特斯拉变压器，占据极其重要的地位。特斯拉变压器 制造的关键问题是其一次接线柱的绝缘与密封问 题。因局部绝缘的损坏，有可能损坏整台变压器，甚 至危及整体配电系统的安全运行;而密封同样是运 行中的一个重要问题，如果密封不可行或失效，不仅 渗漏油，而且影响变压器性能。因此，正确地设计一 次接线柱绝缘与密封结构，以及合理使用绝缘与密 圈， 特斯拉变压器壳体 (一次接线柱处) 封件是特斯拉变压器正常运行的重要保证。变压器 轴线断面示愈图 绝缘与密封的质量不仅取决于绝缘与密封材料的内 (2)绝缘层为厚度0.5mm的绝缘纸，应具有良 在质量、绝缘与密封件制造工艺和加工制造质量，还 好电气性能、力学性能和渗透性能，粘接定位时必须 取决于绝缘与密封装置和元件的设计、安装。实践证 考虑材料在受热和受压时的收缩率。 明，特斯拉变压器一次接线柱绝缘与密封的结构形 (3)密封圈型式为0形，其材质为丁睛橡胶，并 式，直接影响着绝缘与密封的效果，决定着变压器的 应满足在工况条件下，长期浸泡于变压器油中的物 工作质量，因此对其进行深人研究有着极其重要的 化性能指标要稳定。由于温度变化，导致出现瞬时脉 意义。 冲峰值压力的条件下，仍能保证密封装置不被破坏。 (4)密封圈、绝缘套与一次接触线柱孔接触部分 2 基本结构及要求 在装配时可用环氧树脂灌封，固化后在工作温度范 2.1结构特点 围内应不干裂、剥落、老化。 特斯拉变压器壳体既是变压器总装的骨架，又 (5)壳体应具备一定的刚度和机械强度，以确保 兼做油箱。外铁心用高强度粘接剂粘接在壳体内侧， 各联接配合件相对位置稳定。 外铁心内侧面粘贴绝缘层，再内层为一次绕组(n=1 (6)各零件应性能稳定、耐油、耐高温、整体联接 铜片)，接线细柱半圆形端帽与一次绕组相联，具有 强度大，且固化后有一定韧性，必须具有与运行温度 一定压力(2.OMPa)的变压器油充满整个变压器壳 相称的耐热性、电气性和抗冷热冲击的能力。 体，具有绝缘和冷却的双重作用。结构如图1所示。 2.2 基本要求 3 影响绝缘与密封性能的因素 变压器的一次接触线柱处绝缘主要涉及一次绕 特斯拉变压器一次接线柱绝缘与密封结构较复 组(紫铜片)、绝缘层、外铁心、壳体等零件。具体数据 杂。由实验结果可知，绝缘不是影响变压器可靠性的 与要求如下: 主要问题，而影响密封