CN101882498B - 一种电抗器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电抗器，包括两个空心的线圈绕组和支架，所述支架包括上夹板和下夹板，所述上夹板和所述下夹板由导磁材料制作，所述两个线圈绕组并排夹持在所述上夹板和所述下夹板之间，经过两个所述线圈绕组的电流的环绕方向相反。本发明提供的电抗器具有两个线圈绕组，并且经过两个所述线圈绕组的电流的环绕方向相反，两个所述线圈绕组产生的磁通基本上互相抵消，因此对所述电抗器周围的电磁环境影响较小，并且具有结构简单，体积小，伏安特性较好的优点。

Description

一种电抗器

技术领域

本发明涉及一种电抗器，尤其涉及一种具有空心线圈的电抗器。

背景技术

电抗器是在电力行业应用的比较多的一个重要器件，通常在电网中采用的电抗器由线圈组成。通常电抗器在电网中的作用主要有以下几个方面：

限流：限流电抗器主要有两种类型，一种是与变电站馈线串联的限流电抗器，其作用为保证某一馈线发生外部短路故障时，串入的电抗器可以限制短路电流，在馈线正常供电时又不影响系统供电；另一种是与电容器组串联的阻尼电抗器，其作用是限制电容器组合闸和断开瞬间的暂态电流冲击。

无功控制：为了提供稳定的电压，常需要对电力系统的无功功率进行控制，通过电抗器能够对电力系统的无功功率起到调节作用。

滤波：电抗器与电容器组结合可以组成滤波器，电力系统中多数是电感电容串联，组成在某一特定频率下谐振的谐振滤波器，可以减小流入电网系统的谐波。

平波：在交直流相互转换的变流技术中，需要设置与整流电路串联的平波电抗器，用以降低整流电路中的电压、电流脉动，得到更为平稳的直流。

目前在电力行业广泛应用的电抗器可以分为两类：空心电抗器和铁芯电抗器。铁芯电抗器是在线圈绕组内设有铁芯材料，使得线圈绕组产生的磁通限制在铁芯的范围。其特点是结构比空心电抗器小，对外基本没有漏磁，不会对外界环境造成电磁干扰，但由于采用的铁芯元件具有磁饱和特性，在出现大电流情况下容易造成铁芯磁饱和，因此铁芯电抗器的伏安特性较差。空心电抗器则是由单一的线圈绕组组成，线圈中间不设置铁芯，其特点是伏安特性好，但缺点是对外漏磁大，对电抗器周围的电磁环境影响较大。

发明内容

为解决现有技术的电抗器对电抗器的对外电磁干扰较大的问题，本发明提供一种对外电磁干扰较小的电抗器。

本发明提供一种电抗器，包括两个以上的空心的线圈绕组和支架，所述支架包括由导磁材料制作的上夹板和下夹板，各个所述线圈绕组并排夹持在所述上夹板和所述下夹板之间，并且经过相邻的两个所述线圈绕组的电流的环绕方向相反；所述支架还包括四个压条，每一所述压条沿轴向的中线弯曲成直角，四个所述压条的轴向互相平行，相邻的两个所述压条的两端通过螺栓和螺母固定，所述上夹板和所述下夹板固定在四个所述压条围成的收容空间中，通过调节所述压条的两端的螺栓和螺母来固定所述线圈绕组，其中，两个所述压条的直角的内侧卡压在所述上夹板的两条互相平行的边上，另外两个所述压条的直角的内侧卡压在所述下夹板的两条互相平行的边上；所述上夹板和所述下夹板各自的两个表面上覆盖有绝缘层。

本发明还提供一种电抗器，包括两个以上的空心的线圈绕组和支架，所述支架包括由导磁材料制作的上夹板和下夹板，各个所述线圈绕组并排夹持在所述上夹板和所述下夹板之间，并且，相邻的两个所述线圈绕组在电流驱动下产生的磁通方向相反；所述支架还包括四个压条，每一所述压条沿轴向的中线弯曲成直角，四个所述压条的轴向互相平行，相邻的两个所述压条的两端通过螺栓和螺母固定，所述上夹板和所述下夹板固定在四个所述压条围成的收容空间中，通过调节所述压条的两端的螺栓和螺母来固定所述线圈绕组，其中，两个所述压条的直角的内侧卡压在所述上夹板的两条互相平行的边上，另外两个所述压条的直角的内侧卡压在所述下夹板的两条互相平行的边上；所述上夹板和所述下夹板各自的两个表面上覆盖有绝缘层。

本发明还提供一种电抗器，包括两个空心的线圈绕组和支架，所述支架包括由导磁材料制作的上夹板和下夹板，两个所述线圈绕组相邻地并排夹持在所述上夹板和所述下夹板之间，两个所述线圈绕组的线圈绕线方向相反；所述支架还包括四个压条，每一所述压条沿轴向的中线弯曲成直角，四个所述压条的轴向互相平行，相邻的两个所述压条的两端通过螺栓和螺母固定，所述上夹板和所述下夹板固定在四个所述压条围成的收容空间中，通过调节所述压条的两端的螺栓和螺母来固定所述两个线圈绕组，其中，两个所述压条的直角的内侧卡压在所述上夹板的两条互相平行的边上，另外两个所述压条的直角的内侧卡压在所述下夹板的两条互相平行的边上；所述上夹板和所述下夹板各自的两个表面上覆盖有绝缘层。

与现有技术相比较，本发明提供的电抗器具有两个线圈绕组，当电流通过时，主要的磁通在所述两个线圈绕组的内部和所述上夹板、所述下夹板之间形成闭合的磁路，增强所述电抗器的线圈电感的线性度，使电抗器不易受周围电磁物质的影响。在所述闭合的磁路之外，两个所述线圈绕组产生的磁通基本上互相抵消，因此对所述电抗器周围的电磁环境影响较小。由于采用两个线圈绕组的电抗叠加，因此在产生较大的电抗时其结构依然比较紧凑。同时由于所述电抗器采用的是空心的线圈绕组，因此所述电抗器也具有空心电抗器伏安特性较好的优点。

本发明的电抗器的结构简单紧凑，工作时噪音小，可以广泛地应用于电力行业的各种使用场合。

附图说明

图1是本发明电抗器的结构示意图；

图2为本发明电抗器的一种优选实施方式的结构示意图。

其中，1  电抗器；

2  线圈绕组；

3  下夹板；

4  上夹板；

5  压条；

6  引线；

7  突起物；

8  安装脚架。

具体实施方式

请参阅图1，图1是本发明电抗器的结构示意图。

所述电抗器1包括两个空心的线圈绕组2和固定所述两个线圈绕组2的支架(未标示)，所述支架包括下夹板3、上夹板4和压条5。

所述两个线圈绕组2相邻地并排夹持在所述上夹板4和所述下夹板3之间，所述两个线圈绕组2的线圈绕线方向互相相反。当电流经过所述电抗器1时，经过两个所述线圈绕组2的电流的环绕方向相反。其中，所述两个线圈绕组2可以由多个单独的线圈串联或并联而成，所述两个线圈绕组2也可以是由同一根导线绕制而成的两个空心线圈。在需要较大的电抗时，所述两个线圈绕组2互相串联，在需要较小的电抗时，所述两个线圈绕组2互相并联。优选地，所述两个线圈绕组2的线圈匝数相等。优选地，所述两个线圈绕组2的高度也相等，使所述上夹板4和所述下夹板3互相平行。

所述上夹板4、所述下夹板3都由导磁材料制作，例如由铁材料制作。

当所述电抗器1接入电路中时，电流先后经过所述两个线圈绕组2，所述两个线圈绕组2分别在各自的线圈内部和线圈周围产生磁通，因为经过两个所述线圈绕组2的电流的环绕方向相反，因此所述两个线圈绕组2在各自的线圈之外产生的磁通的方向相反，基本上互相抵消，因此对外磁漏很小，对周围的电磁环境影响较小。因为所述上夹板4、所述下夹板3都由导磁材料制作，因此在所述两个线圈绕组2两端的磁通大部分通过所述上夹板4和所述下夹板3向另一方汇聚，因此，在所述两个线圈绕组2各自的线圈之内以及所述上夹板4和所述下夹板3之间形成一个封闭的磁路，增强所述电抗器1的线圈电感的线性度，并且电抗值不易受周围的电磁性物质的影响。装置的结构简单，制作方便，能够广泛地应用于电力行业高电压领域和低电压领域。

所述两个线圈绕组2分别产生电抗，当所述两个线圈绕组2是串联时，所述电抗器1的总电抗等于所述两个线圈绕组2产生的电抗的和；当所述两个线圈绕组2是并联时，所述电抗器1的总电抗小于所述两个线圈绕组2产生的电抗。

在本实施方式中，所述支架包括四个压条5，四个所述压条5互相平行，每两个相邻的所述压条5的两端通过设置如螺栓和螺母等紧固件固定，形成一个收容空间。所述收容空间收容所述两个线圈绕组2、所述上夹板4和下夹板3，通过调节所述压条5的两端的螺栓和螺母来固定所述两个线圈绕组2。在本实施方式中，每一所述压条5沿其轴向的中线弯曲成直角，其中两个所述压条5的直角内侧卡压在所述上夹板4的两条互相平行的边上，另外两个所述压条5的直角内侧卡压在所述下夹板3的两条互相平行的边上，使所述上夹板4和所述下夹板3的位置被彻底固定。

作为一种优选实施方式，所述支架中也可以通过直接在所述上夹板4和所述下夹板3上设置螺栓、螺母等紧固件，固定所述上夹板4和所述下夹板3的相对位置，如此则不需要再设置所述压条5来固定，直接用螺栓和螺母等固定件固定所述上夹板4和所述下夹板3的相对位置，可以使所述电抗器1的结构更加简单，减小体积，降低成本。

作为一种优选实施方式，所述上夹板4和所述下夹板3各自的两个表面上都涂覆有绝缘层。所述上夹板4和所述下夹板3如果通过所述压条5或者所述螺丝、螺母等固定件的接触发生磁导通，将会大大影响所述电抗器1的性能，涂覆所述绝缘层可以防止所述上夹板4和所述下夹板3发生磁导通。

请参阅图2，图2为本发明电抗器的一种优选实施方式的结构示意图。

在本实施方式中，所述两个线圈绕组2通过设置引线6与外部电路相连，所述引线6设置在所述两个线圈绕组2的顶部。在本实施方式中，上下相邻的两个所述压条5的中间位置同样设置螺栓和螺母固定，使所述电抗器1的结构更加稳固。

所述上夹板4和所述下夹板3在面向所述线圈绕组2的一面上都设置有突起物7，所述突起物7卡在所述两个线圈绕组2的内侧，固定所述两个线圈绕组2的位置；所述突起物7也可以设置在所述两个线圈绕组2的外侧，并不影响本发明的实施。

在本实施方式中，所述电抗器1还包括设置在底部的所述压条5上的安装脚架8，所述安装脚架8用于安装在工作现场的安装轨道上，固定整个所述电抗器1的位置。

本发明的电抗器1也可以包括两个以上的两个以上的空心的线圈绕组2，此时，各个所述线圈绕组2都并排夹持在所述上夹板4和所述下夹板3之间，并且相邻的两个所述线圈绕组2的线圈绕线方向相反。因此，经过相邻的两个所述线圈绕组2的电流的环绕方向相反，使相邻两个所述线圈绕组2产生的磁通方向相反，通过所述上夹板4和所述下夹板3形成多个闭合的磁路，增强所述电抗器1的线性工作能力，减少所述电抗器1对外电磁干扰。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (5)

1.一种电抗器，其特征在于：所述电抗器包括两个以上的空心的线圈绕组和支架，所述支架包括由导磁材料制作的上夹板和下夹板，各个所述线圈绕组并排夹持在所述上夹板和所述下夹板之间，并且经过相邻的两个所述线圈绕组的电流的环绕方向相反；

所述支架还包括四个压条，每一所述压条沿轴向的中线弯曲成直角，四个所述压条的轴向互相平行，相邻的两个所述压条的两端通过螺栓和螺母固定，所述上夹板和所述下夹板固定在四个所述压条围成的收容空间中，通过调节所述压条的两端的螺栓和螺母来固定所述线圈绕组，其中，两个所述压条的直角的内侧卡压在所述上夹板的两条互相平行的边上，另外两个所述压条的直角的内侧卡压在所述下夹板的两条互相平行的边上；

所述上夹板和所述下夹板各自的两个表面上覆盖有绝缘层。

2.如权利要求1所述的电抗器，其特征在于：所述线圈绕组的匝数相等。

3.如权利要求1或者2所述的电抗器，其特征在于：所述线圈绕组互相串联或者并联。

4.一种电抗器，其特征在于：所述电抗器包括两个以上的空心的线圈绕组和支架，所述支架包括由导磁材料制作的上夹板和下夹板，各个所述线圈绕组并排夹持在所述上夹板和所述下夹板之间，并且，相邻的两个所述线圈绕组在电流驱动下产生的磁通方向相反；

所述支架还包括四个压条，每一所述压条沿轴向的中线弯曲成直角，四个所述压条的轴向互相平行，相邻的两个所述压条的两端通过螺栓和螺母固定，所述上夹板和所述下夹板固定在四个所述压条围成的收容空间中，通过调节所述压条的两端的螺栓和螺母来固定所述线圈绕组，其中，两个所述压条的直角的内侧卡压在所述上夹板的两条互相平行的边上，另外两个所述压条的直角的内侧卡压在所述下夹板的两条互相平行的边上；

所述上夹板和所述下夹板各自的两个表面上覆盖有绝缘层。

5.一种电抗器，其特征在于：包括两个空心的线圈绕组和支架，所述支架包括由导磁材料制作的上夹板和下夹板，两个所述线圈绕组相邻地并排夹持在所述上夹板和所述下夹板之间，两个所述线圈绕组的线圈绕线方向相反；

所述支架还包括四个压条，每一所述压条沿轴向的中线弯曲成直角，四个所述压条的轴向互相平行，相邻的两个所述压条的两端通过螺栓和螺母固定，所述上夹板和所述下夹板固定在四个所述压条围成的收容空间中，通过调节所述压条的两端的螺栓和螺母来固定所述两个线圈绕组，其中，两个所述压条的直角的内侧卡压在所述上夹板的两条互相平行的边上，另外两个所述压条的直角的内侧卡压在所述下夹板的两条互相平行的边上；

所述上夹板和所述下夹板各自的两个表面上覆盖有绝缘层。

Images