CN101986402B - 低噪音干式铁芯电抗器的制作方法 - Google Patents

低噪音干式铁芯电抗器的制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种整体密实结构的低噪音干式铁芯电抗器的制作方法。解决了现有技术中电抗器内部存在间隙，会出现振动和移位，容易产生噪音的缺点，包括如下步骤：1.制作铁芯饼；2.制作铁芯柱；3.在铁芯柱外部套置环氧筒，同时在环氧筒内浇注环氧树脂胶，接着固化；4.线圈绕组用环氧树脂胶浇注后套入到环氧筒外，在线圈绕组的两端用上下垫块连接；5.装上铁轭，上铁轭和下铁轭固定住铁芯柱、环氧筒和线圈绕组。在制作铁芯柱，线圈绕组套置的时候，都要进行环氧树脂胶浇注，以便将整个电抗器制作成一个密实的结构，消除了电抗器内部存在的间隙，这样电抗器工作的时候产生的振动不会发出噪音，同时还能减小移位。

Description

低噪音干式铁芯电抗器的制作方法
技术领域
本发明涉及一种电抗器的制作方法，尤其是一种整体密实结构的低噪音干式铁芯电抗器的制作方法。
背景技术
随着现代电力电子技术的不断发展，非线性用电设备在电网中大量投运，造成了电网的谐波所占的比重越来越大，同时，电网中大量存在感性负荷，比如电动机、变压器及日光灯等都是感性负荷，这些感性负荷在运行过程中严重降低了电网的功率因数。由此，造成电网的电能质量恶化，用电设备的利用率降低。谐波对发动机、变压器、电动机、电容器等所有连接于电网的电器设备都有大小不等的危害，主要是产生谐波附加损耗，使得设备过载过热以及谐波过电压加速设备的绝缘老化，谐波污染也会增加电缆等输电线路的损耗，对通讯质量有较大的影响，而且当谐波分量较高时，可能会引起几点保护的过电压保护、过电流保护的误动作。目前，绝大多数电力用户普遍采用以下两种方法来解决上述问题：第一，在配电系统中并入无源滤波装置PPF(Passive Power Filter)；第二，在配电系统中装设FC分组投切电容补偿装置。无论采用那种方式，串联电抗器都是其中主要元件。
干式铁芯电抗器的绕组是由树脂复合绝缘材料浇注成型，以空气为复合绝缘介质，以含有非磁性间隙的铁芯饼和铁轭为磁通回路，铁芯饼和间隙、铁轭和绕组是干式铁芯电抗器的主要组成部分，带间隙的铁芯电抗器结构由于铁芯部分的相对磁导率远高于树脂和空气复合绝缘的磁导率，磁路磁阻几乎都由间隙部分组成，即磁阻的大小主要取决于间隙的长度，铁饼间的非磁性材料采用圆片状高硬度、不同厚度的环氧玻璃布板材料，厚度一般为几毫米。
传统的干式铁心电抗器设计采用穿心螺杆式铁心饼结构或玻璃丝绑扎式铁心饼结构，但由于气隙的存在及铁心饼本身结构的问题使得电抗器在运行过程中出现较大噪音，用于填充气隙的环氧玻璃布板在电抗器运行过程中容易使铁心饼出现振动和位移，致使电抗器电抗值发生变化；传统方式生产的干式铁心电抗器不但工艺过程复杂，而且产品质量很难保证，电抗器长期运行过程中势必出现噪音较大、电抗值变化及温升较高等现象。
中国专利局于2008年1月30日公开了一份CN101112779A号文献，名称为高电压大容量电抗器铁心饼的浇注工艺，其将铁心饼装模，置于浇注罐内进行预热，预热温度30～70℃±5℃，预热时间4～6小时。然后，浇注罐抽真空，真空度一般应≤200Pa。向模具中浇注常温固化的环氧树脂胶，静置0.5～3小时，解除真空，补浇环氧树脂胶，再加压静置0.5～1小时。最后，在常压下固化成型。该工艺只是提到了铁芯饼制作，没有关于电抗器的制作方法。
发明内容
本发明解决了现有技术中电抗器内部存在间隙，会出现振动和移位，容易产生噪音的缺点，提供一种将电抗器内部完全填充形成一种密实结构，减小振动和移位，消除噪音的低噪音干式铁芯电抗器的制作方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种低噪音干式铁芯电抗器的制作方法，其特征在于包括如下步骤：
(1).制作铁芯饼，先将硅钢片按照铁芯饼的尺寸放置相叠，硅钢片制作成方形，长度相等，宽度不等，同一个铁芯饼的无取向硅钢片相互平行重叠的时候形成一个圆柱形的结构，并在硅钢片的中间位置用玻璃丝无纬带绑扎固定，绑扎完成后进行真空浸胶，接着在110-135摄氏度的温度下固化；
(2).制作铁芯柱，将多块铁芯饼同轴重叠，铁芯饼与铁芯饼之间垫有环氧玻璃布板将铁芯饼与铁芯饼隔开；
(3).将铁芯柱放置到下铁轭上，在铁芯柱外部套置环氧筒，同时在环氧筒内浇注环氧树脂胶，接着在110-135摄氏度的温度下固化；
(4).将线圈缠绕成一个线圈绕组，线圈绕组用环氧树脂胶浇注后套入到环氧筒外，在线圈绕组的两端用上下垫块连接；
(5).调整好线圈绕组和环氧筒之间的气隙后，装上铁轭，上铁轭和下铁轭固定住铁芯柱、环氧筒和线圈绕组。铁芯饼之间用环氧玻璃布板间隔，硅钢片用玻璃丝无纬带绑扎并浸环氧树脂胶固定成一个密实的结构，消除了电抗单元内部的间隙，在电抗器工作的时候不会产生振动和移位，从而消除了噪音。
作为优选，干式铁芯电抗器的上铁轭和下铁轭之间具有三个铁芯柱的工位，三个工位相互平行且处于同一条线上。一个工位相当于一个电抗单元，具有独立的上下铁轭、铁芯柱、环氧筒和线圈绕组，工位的布置根据需要可以改变。
作为优选，玻璃丝无纬带绑扎在硅钢片的中间部位，绑扎的高度占铁芯饼高度的20％-50％。玻璃丝无纬带绑扎用来固定硅钢片，玻璃丝无纬带的绑扎位置在中间受力更加合理。
作为优选，制作铁芯饼时，真空浸胶后固化的时间为2-4小时；环氧筒内部浇注环氧树脂胶后固化的时间为5-12小时。环氧树脂胶浇注要固化，固化后可以将电抗单元内部的间隙填充并固定硅钢片及环氧筒。
作为优选，环氧筒内部浇注环氧树脂胶前要在环氧筒下方用腻子堵住，环氧树脂胶浇注的高度低于最上面铁芯饼5mm。第一次对环氧筒内部浇注的时候为了不干涉上铁轭，因此控制了环氧树脂胶浇注的高度。
作为优选，环氧筒内部浇注完成并固定后对环氧筒剩余部分进行整体灌环氧树脂胶，同时在110-135摄氏度的温度下固化。最后一次的浇注是填补环氧筒第一次内部浇注留下的空隙。
本发明的有益效果是：在制作铁芯柱，线圈绕组套置的时候，都要进行环氧树脂胶浇注，以便将整个电抗器制作成一个密实的结构，消除了电抗器内部存在的间隙，这样电抗器工作的时候产生的振动不会发出噪音，同时还能减小移位。
附图说明
图1是本发明一种结构示意图；
图2是本发明图1中I处的局部放大图；
图3是本发明一种铁芯柱的俯视图；
图中：1、电抗单元，2、上夹板，3、夹板槽钢，4、上垫块，5、环氧筒，6、环氧树脂胶，7、硅钢片，8、铁芯饼，9、线圈绕组，10、端部，11、环氧玻璃布板，12、玻璃丝无纬带，13、下垫块，14、下夹板。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：一种低噪音干式铁芯电抗器(参见附图1附图2)，包括三组相互并列的独立的电抗单元1，电抗单元呈一条线布置，三个电抗单元的两端分别由上夹板2和下夹板14固定，上夹板2和下夹板14是由两块夹板槽钢3夹持而成的，端部10伸出到夹板外，电抗单元1包括铁芯柱、套装在铁芯柱外的环氧筒5及设置在环氧筒外的线圈绕组9，线圈绕组9与环氧筒5外壁之间留有间隙，线圈绕组9整体呈圆柱形管，线圈绕组的内径大于环氧筒的外径，线圈绕组内部浇注有环氧树脂胶，线圈绕组9的上下两端分别通过上垫块4和下垫块13与上夹板2和下夹板14固定，上垫块4和下垫块13通过螺栓固定到夹板3上，上垫块4和下垫块13呈长方体结构，上垫块和下垫块的外径大于线圈绕组的内径并小于线圈绕组的外径，铁芯柱是由数块铁芯饼8同轴平行相叠而成，铁芯饼8与铁芯饼8之间留有间隙，该间隙内填充有环氧玻璃布板11，铁芯饼8整体呈圆柱形，铁芯饼8包括多块长度、宽度不同的硅钢片7，硅钢片7相互平行并在硅钢片7之间填充有环氧树脂胶(参见附图3)，每个铁芯饼8的圆周上缠绕绑扎有玻璃丝无纬带12，玻璃丝无纬带12绑扎形成的间隙内填充有环氧树脂胶，玻璃丝无纬带绑扎的高度为铁芯饼高度的30％，玻璃丝无纬带绑扎在铁心饼的中间位置，环氧筒5的高度小于铁芯柱的高度，环氧筒内填充有环氧树脂胶6，环氧筒内的环氧树脂胶的高度略小于环氧筒的高度，铁芯柱的上端与上夹板2的端部相接触，铁芯柱的下端与下夹板14的端部相接触，电抗单元整体由环氧树脂胶填充后形成密实的整体结构。
上述低噪音干式铁芯电抗器的制作方法，包括如下步骤：
1.先定好电抗器的尺寸及要制作的工位，每一个工位放置一个电抗单元，三个电抗单元相互平行且处于同一条线上；
2.制作铁芯饼，先将硅钢片按照铁芯饼的尺寸放置相叠，硅钢片制作成方形，长度相等，宽度不等，同一个铁芯饼的硅钢片相互平行重叠的时候形成一个圆柱形的结构，并在硅钢片的中间位置用玻璃丝无纬带绑扎固定，玻璃丝无纬带绑扎在硅钢片的中间部位，绑扎的高度占铁芯饼高度的30％，绑扎完成后进行真空浸胶，接着在110-135摄氏度的温度下固化，固化的时间为3小时；
3.制作铁芯柱，将多块铁芯饼同轴重叠，铁芯饼与铁芯饼之间垫有环氧玻璃布板将铁芯饼与铁芯饼隔开，铁芯饼与铁芯饼之间的间隙控制在5mm；
4.将铁芯柱放置到下铁轭上，在铁芯柱外部套置环氧筒，环氧筒底部用腻子堵住，三个环氧筒保持同一高度，同时调整好环氧筒与铁芯柱之间的间隙，在环氧筒内浇注环氧树脂胶，环氧树脂胶浇注的高度低于最上面铁芯饼5mm，接着在120摄氏度的温度下固化，固化时间为7小时；
5.将线圈缠绕成一个线圈绕组，线圈绕组用环氧树脂胶浇注后套入到环氧筒外，在线圈绕组的两端用上下垫块连接；
6.调整好线圈绕组和环氧筒之间的气隙后，装上铁轭，上铁轭和下铁轭固定住铁芯柱、环氧筒和线圈绕组，预装完后进行试验，各项参数满足要求后对环氧筒剩余部分进行整体灌环氧树脂胶，同时在120摄氏度的温度下固化9小时。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (6)

1.一种低噪音干式铁芯电抗器的制作方法，其特征在于包括如下步骤：
(1).制作铁芯饼，先将硅钢片按照铁芯饼的尺寸放置相叠，硅钢片制作成方形，长度相等，宽度不等，同一个铁芯饼的硅钢片相互平行重叠的时候形成一个圆柱形的结构，并在硅钢片的中间位置用玻璃丝无纬带绑扎固定，绑扎完成后进行真空浸胶，接着在110-135摄氏度的温度下固化；
(2).制作铁芯柱，将多块铁芯饼同轴重叠，铁芯饼与铁芯饼之间垫有环氧玻璃布板将铁芯饼与铁芯饼隔开；
(3).将铁芯柱放置到下铁轭上，在铁芯柱外部套置环氧筒，同时在环氧筒内浇注环氧树脂胶，接着在110-135摄氏度的温度下固化；
(4).将线圈缠绕成一个线圈绕组，线圈绕组用环氧树脂胶浇注后套入到环氧筒外，在线圈绕组的两端用上下垫块连接；
(5).调整好线圈绕组和环氧筒之间的气隙后，装上铁轭，上铁轭和下铁轭固定住铁芯柱、环氧筒和线圈绕组。
2.根据权利要求1所述的低噪音干式铁芯电抗器的制作方法，其特征在于干式铁芯电抗器的上铁轭和下铁轭之间具有三个铁芯柱的工位，三个工位相互平行且处于同一条线上。
3.根据权利要求1或2所述的低噪音干式铁芯电抗器的制作方法，其特征在于玻璃丝无纬带绑扎在无取向硅钢片的中间部位，绑扎的高度占铁芯饼高度的20％-50％。
4.根据权利要求1或2所述的低噪音干式铁芯电抗器的制作方法，其特征在于制作铁芯饼时，真空浸胶后固化的时间为2-4小时；环氧筒内部浇注环氧树脂胶后固化的时间为5-12小时。
5.根据权利要求1或2所述的低噪音干式铁芯电抗器的制作方法，其特征在于环氧筒内部浇注环氧树脂胶前要在环氧筒下方用腻子堵住，环氧树脂胶浇注的高度低于最上面铁芯饼5mm。
6.根据权利要求5所述的低噪音干式铁芯电抗器的制作方法，其特征在于环氧筒内部浇注完成并固定后对环氧筒剩余部分进行整体灌环氧树脂胶，同时在110-135摄氏度的温度下固化。
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Pledgee before: Zhejiang Fuyang Rural Commercial Bank branch Limited by Share Ltd. Silver Lake Branch

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: Preparation method of novel low-noise dry iron-core reactor

Effective date of registration: 20161206

Granted publication date: 20120229

Pledgee: Zhejiang Fuyang Rural Commercial Bank branch Limited by Share Ltd. Silver Lake

Pledgor: HANGZHOU YINHU ELECTRIC EQUIPMENT Co.,Ltd.

Registration number: 2016990001066

PLDC Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model
PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right

Date of cancellation: 20171106

Granted publication date: 20120229

Pledgee: Zhejiang Fuyang Rural Commercial Bank branch Limited by Share Ltd. Silver Lake

Pledgor: HANGZHOU YINHU ELECTRIC EQUIPMENT Co.,Ltd.

Registration number: 2016990001066

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Denomination of invention: Preparation method of novel low-noise dry iron-core reactor

Effective date of registration: 20171106

Granted publication date: 20120229

Pledgee: Zhejiang Fuyang Rural Commercial Bank branch Limited by Share Ltd. Silver Lake

Pledgor: HANGZHOU YINHU ELECTRIC EQUIPMENT Co.,Ltd.

Registration number: 2017990001029

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Date of cancellation: 20181031

Granted publication date: 20120229

Pledgee: Zhejiang Fuyang Rural Commercial Bank branch Limited by Share Ltd. Silver Lake

Pledgor: HANGZHOU YINHU ELECTRIC EQUIPMENT Co.,Ltd.

Registration number: 2017990001029

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CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
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Granted publication date: 20120229

Termination date: 20211012