具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

变压器的振动主要是来自铁芯振动与线圈振动，铁芯振动主要来源于铁芯片的磁致伸缩、漏磁而产生的电磁力引发铁芯的振动，而线圈振动有负载电流产生的漏磁引起的。而干式变压器一般是放置于地下室内，产生的振动对附近的居民、楼层均有一定影响。

本发明提供了一种低噪音干式变压器，有效降低变压器工作时产生的噪音，减少变压器的噪音污染，适用于对噪音或安装条件有要求的场所。

如图1～4所示，本发明提供了一种低噪音干式变压器，包括变压器本体与外壳，所述外壳套设于变压器本体，所述变压器本体包括铁芯与线圈，线圈包括高压绕组7与低压绕组6。所述铁芯包括芯柱1与铁轭2，线圈绕接于芯柱1外。所述芯柱1包括多个层叠设置的第一铁芯片，所述铁轭2包括多个层叠设置的第二铁芯片，且所述第一铁芯片和第二铁芯片的两端的宽度均由中部至端部端部方向逐渐减小，所述第二铁芯片与第一铁芯片的连接位置设有凹槽，所述凹槽沿第一铁芯片缩小的方向凹陷，所述第一铁芯片和所述第二铁芯片交错叠接，接缝呈阶梯状，以形成磁通回路。阶梯状的接缝有效减少变压器的空载铁芯损耗。在阶梯状接缝的情况下，磁力线能垂直的进入相邻的铁芯片，空载电流随之减少，此时作用在铁芯片的电磁力减小，且使得铁芯片被压紧，变压器的噪音则明显降低。且阶梯状的接缝能有效减少变压器的空载铁芯损耗，减低铁芯的重量和制作耗材。所述上铁轭2与下铁轭2之间的第一距离h，与芯柱1的直径d保持的比值为1:3～4。通过设计变压器铁心的几何尺寸，选取恰当的铁心磁密，计算铁芯工作时共振频率，避开电源工作频率共振点，从而降低磁致伸缩，遏制产生噪音源头，达到降低噪音的目的。

第一铁芯片依次首尾相连，形成一个整体，进一步减少了铁芯上涡流效应的产生，增加了变压器铁芯的强度。且铁轭2的截面呈矩形或者“D”形，在保证芯柱1与铁轭2叠接效果的同时，大幅减少铁芯的重量和制作耗材并降低噪音，在节约生产成本的同时还进一步减小噪音和空载损耗。接缝形成一定的间隙空间，在该间隙空间内填充有环氧树脂层，加热固化后，使得铁芯片形成一个整体，提高变压器绝缘系统的抗电强度和绝缘电阻，以提高电气绝缘性能，有效降低第一铁芯片与第二铁芯片上的涡轮效应，进一步降低了铁芯损耗。

如图4所示，线圈同轴绕设于芯柱1，所述线圈包括了高压绕组7与低压绕组6，所述高压绕组7套设于所述低压绕组6外围。在本申请中，高压绕组7为在线圈中电压相对较高的绕组，低压绕组6为线圈中电压相对较低的绕组。为了降低线圈在工作时产生的振动，如图2所示，在线圈外设有夹紧机构，所述夹紧机构用于压紧高压绕组7与低压绕组6。所述夹紧机构包括夹件8、压紧件3及多个锁紧螺栓；所述夹件8固定于所上铁轭2及下铁轭2，上铁轭2与下铁轭2通过热传导的方式将热量传递给夹件8进行散热。所述压紧件3包括弹簧与弹簧两端相抵的压片构成；所述锁紧螺栓穿过夹件8的螺栓孔压紧于所述压片。而压紧件3下方的压片紧贴垫片4的上表面，所述垫片4的下表面紧贴高压绕组7与低压绕组6。更多的，所述垫片4与高压绕组7、低压绕组6之间还设置有橡胶绝缘片5，通过橡胶绝缘片5减少线圈振动的传递。

而铁芯片励磁时铁芯片产生磁致伸缩，磁致伸缩率与磁场强度密切相关。变压器铁芯尺寸越大，相对磁致伸缩的变化量也越大。而随着磁通密度的增大，造成中高频能量的明显提高，噪音也会逐渐增大。因此，所述变压器需要有合理的磁通密度，在本实施例中，其磁通密度为1.4-1.7T。

另外，由于铁芯片的材质会影响其磁致伸缩率，因此，在本实施例中，使用磁致伸缩率较低的硅钢片。将硅钢片置于深冷箱中依次进行第一次回火处理、深冷处理、第二次回火处理和冷却，其中所述第一次回火处理为：以1～5℃/min的速率升温至150～250℃，并保温4～6h；所述深冷处理的方法为：以1～5℃/min的速率降至-160～-196℃，并保温12～24h；所述第二次回火处理的方法为：以1～5℃/min的速率升温至150～250℃，保温4～6h；所述冷却的方法为：以1～5℃/min的速率降至试问，从而降低所述硅钢片的磁致伸缩系数，以从根本上减少变压器的噪音。

为了进一步地减少所述铁芯片的磁致伸缩降低铁芯片的振动，因此在本实施例中，在芯柱1的铁芯片的层叠间隙中插入具有粘性与弹性的粘弹性层，减少铁芯片表面的振动。经过多次试验，将所述粘弹性层的厚度至少设置30μm。在本实施例中，所述粘弹性层的厚度为40-60μm，以增强抑制振动的效果。每两个所述粘弹性层之间的间距不相等，即在所述芯柱1的铁芯片上随机设置粘弹性层，分担铁芯片之间的共振频率，避免共振引起铁芯片振动的放大，减少变压器的振动的传递。由于变压器的正常工作维度范围是20-200℃，因此所述站弹性层采用烯烃薄膜树脂。

经过多次试验测试，所述铁芯片的介电常数值会随应压力的增大而增大，在相同磁密的情况下，在外部压力增大时，具有较大内部应力的铁芯片比较小内部应力的铁芯片的磁致伸缩率的上升速度更快。当铁芯处于最佳夹紧力范围时，噪音最低。当夹紧力低于最佳范围时，由于夹紧力过小，铁芯片的自重容易导致铁芯整体弯曲变形，铁芯片的间隙过大，磁致伸缩量增大，而变压器噪音也增高。而当夹紧力过大时，铁芯片之间过于紧密，磁致伸缩量也会随之增大，噪音增高。因此，在本实施例中，夹紧力需要保持在0.1-0.15Mpa，以降低铁芯片的磁滞伸缩率，进而减少所述变压器的噪音。

更多的，本申请中的高压绕组7采用硅橡胶浇注，一体成型。在浇注过程中，在高压绕组7外侧预留绝缘子空间，形成与高压绕组7一体成型且位于高压绕组7外侧的绝缘子，所述绝缘子同时连接高压绕组7的出线端子和高压线缆。由于绝缘子为橡胶材质，在收到高压电缆外力作用时，由于橡胶材质具有一定弹性，具有减振作用，因此绝缘子不易开裂，减少高压绕组7的振动，进而降低高压绕组7的振动噪音。

为了一直所述变压器本体产生振动的传播，如图3所示，还设置有减振底座。所述减振底座设置于变压器本体的下方，具体位于所述变压器本体与导轨或者地面的接触处，可减少变压器本体振动的传播。所述减振底座包括若干减振块10、承重平台9，所述变压器本体焊接于所述承重平台9，而减振块10设置于所述承重平台9下方，所述减振块10上还设置有多个减振孔。减振块10采用橡胶材质，可以大幅度减缓变压器振动的传播。而减振孔散发橡胶块产生的热量的同时，还可以较好的吸收振动发出的声音，更好的减少变压器发出的声音。减振底座安装简单且安全可靠、成本低，且减少变压器本体振动对周围环境的影响。

更多的，所述低噪音干式变压器外壳还设置有保护罩，所述保护罩套设于所述外壳的外围。所述保护罩涂覆有水性阻尼涂料，该水性阻尼涂料附着力强，且减振降噪性能较好。由于变压器要求具有较好的散热性，且变压器本身的温度较高，因此该水性阻尼涂料需要有较宽的温域。在水性阻尼涂料的制备过程中，可以根据实际需求，加入具有特定功能的高分子材料，使得该阻尼涂料的适应性更强。

本发明所提供的低噪音干式变压器，通过所述上铁轭2与下铁轭2之间的第一距离与芯柱1直径保持预设的比值，设计变压器铁芯的几何尺寸，选取恰当的铁心磁密，计算铁心工作时共振频率，避开电源工作频率共振点，从而降低磁滞伸缩，遏制产生噪音源头，达到降低噪音的目的。同时在变压器的线圈外设置有夹紧机构，进一步控制线圈振动，降低变压器工作时的噪音。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。