CN102938299A - 一种多气隙壳式电抗器及加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种多气隙壳式电抗器及加工方法，属于电气技术领域，该装置包括线圈、垂直轭、水平短轭、水平长轭、上轭铁饼、主铁饼、下轭铁饼、瓷片、内绝缘套筒、上绝缘垫片、下绝缘垫片、接线铜排、上夹件、侧夹件和下夹件；该装置采用单柱多气隙结构，可减少单气隙长度，减少气隙，杂散磁通产生的损耗；该结构电感值准确，气隙在中心柱内可靠压紧，使电感值不会在运行中发生变化；本发明采用硬度高的填充材料，该气隙的材料可减少由于磁弛滞效应产生的振动；本发明在铁芯的端面使用了非晶导磁材料，可减少由于气隙效应的杂散磁通所引起的铁损；该电抗器电压等级范围为0.2KV～35KV。
Description
技术领域
本发明属于电气技术领域，具体涉及一种多气隙壳式电抗器及加工方法。
背景技术
电力网中所采用的电抗器，实质上是一个无导磁材料的空心线圈。它可以根据需要布置为垂直、水平和品字形三种装配形式。在电力系统发生短路时，会产生数值很大的短路电流。如果不加以限制，要保持电气设备的动态稳定和热稳定是非常困难的。因此，为了满足某些断路器遮断容量的要求，常在出线断路器处串联电抗器，增大短路阻抗，限制短路电流。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出一种多气隙壳式电抗器及加工方法，以达到减小气隙，杂散磁通产生的损耗，稳定电感值，减少由于磁弛滞效应产生的振动，减少气隙效应所产生的杂散磁通所引起的铁损。
一种多气隙壳式电抗器，包括线圈、第一垂直轭、第二垂直轭、第一水平短轭、第二水平短轭、第一水平长轭、第二水平长轭、上轭铁饼、第一主铁饼、第二主铁饼、下轭铁饼、第一瓷片、第二瓷片、第三瓷片、内绝缘套筒、上绝缘垫片、下绝缘垫片、第一接线铜排、第二接线铜排、上夹件、第一侧夹件、第二侧夹件、第三侧夹件、第四侧夹件和下夹件；
其中，所述的内绝缘套筒的顶端设置有上轭铁饼，且所述的上轭铁饼上端突出于内绝缘套筒的上端面，上轭铁饼的下端设置有第二瓷片，上述第二瓷片的下端设置有第一主铁饼，上述第一主铁饼的下端设置有第一瓷片，上述第一瓷片的下端设置有第二主铁饼，所述第二主铁饼的下端设置有第三瓷片，所述的第三瓷片下端设置有下轭铁饼，且下轭铁饼下端突出于内绝缘套筒的下端面；所述的内绝缘套筒的外侧缠绕一个两端分别设置第一接线铜排、第二接线铜排的线圈，所述的线圈缠绕后形成的空心筒体上端横截面设置有上绝缘垫片，下端横截面设置有下绝缘垫片；所述的上轭铁饼的一端设置有第一水平长轭，下轭铁饼的同一端设置有第二水平长轭，上轭铁饼的另一端设置有第一水平短轭，下轭铁饼的同一端设置有第二水平短轭，在所述的第一水平长轭与第二水平长轭之间设置有第一垂直轭，第一水平短轭与第二水平短轭之间设置有第二垂直轭；在所述上轭铁饼上端设置有上夹件，下轭铁饼下端设置有下夹件，且上夹件与下夹件之间通过紧固螺丝连接；沿所述的第一垂直轭的第一侧边设置有第一侧夹件，沿所述的第一垂直轭的第二侧边设置有第二侧夹件，且上述第一侧夹件与第二侧夹件之间通过紧固螺丝连接；沿所述的第二垂直轭的第一侧边设置有第三侧夹件，沿所述的第二垂直轭的第二侧边设置有第四侧夹件，且上述第三侧夹件与第四侧夹件之间通过紧固螺丝连接。
所述的线圈缠绕后形成的空心筒体外侧设置有绝缘层。
所述的上轭铁饼的前端和后端、第一主铁饼的前端和后端、第二主铁饼的前端和后端、下轭铁饼的前端和后端分别设置有非晶导磁片。
在所述的第一垂直轭与第一侧夹件之间设置有绝缘层、第一垂直轭与第二侧夹件之间设置有绝缘层、第二垂直轭与第三侧夹件之间设置有绝缘层、第二垂直轭与第四侧夹件之间设置有绝缘层。
所述的紧固螺丝上设置有平垫或者弹簧垫。
所述的主铁饼个数可为多个。
一种多气隙壳式电抗器的加工方法，包括以下步骤：
步骤1、先采用四片绝缘板拼装成一个横截面为正方形的长方体内绝缘套筒；
步骤2、在内绝缘套筒外侧缠绕一个两端分别设置接线铜排的线圈，所述的两个接线铜排，其中一个作为输入端，另一个作为输出端，并在线圈缠绕后形成的空心筒体外侧设置有绝缘层；
步骤3、先在内绝缘套筒内侧摆放第一瓷片，在上述第一瓷片的上端摆放第一主铁饼，并在下端摆放第二主铁饼，在第一主铁饼的上端摆放第二瓷片，在第二主铁饼的下端摆放第三瓷片，在第二瓷片上端摆放上轭铁饼，在第三瓷片下端摆放下轭铁饼，且所述的上轭铁饼上端突出于内绝缘套筒的上端面，下轭铁饼下端突出于内绝缘套筒的下端面；
步骤4、在上轭铁饼的一端摆放第一水平长轭，下轭铁饼的同一端摆放第二水平长轭，在第一水平长轭与第二水平长轭之间摆放第一垂直轭，形成由第一水平长轭、第二水平长轭、第一垂直轭、上轭铁饼、主铁饼和下轭铁饼构成的磁通空间；在上轭铁饼的另一端摆放第一水平短轭，下轭铁饼的同一端摆放第二水平短轭，在第一水平短轭与第二水平短轭之间摆放第二垂直轭，形成由第一水平短轭、第二水平短轭、第二垂直轭、上轭铁饼、主铁饼和下轭铁饼构成的磁通空间，并且构成整体铁芯；
步骤5、在线圈缠绕后形成的空心筒体上端横截面摆放上绝缘垫片，下端横截面摆放有下绝缘垫片；
步骤6、采用螺丝将上夹件、下夹件和侧夹件与整体铁芯夹紧。
所述的上轭铁饼、第一主铁饼、第二主铁饼和下轭铁饼材质为有向矽钢片或者无向矽钢片。
所述的上轭铁饼、第一主铁饼、第二主铁饼和下轭铁饼前后端分别连接有非晶体硅钢片。
所述步骤5上绝缘垫片及下绝缘垫片为电木或者瓷片。
本发明优点：
本发明一种多气隙壳式电抗器及加工方法，采用单柱多气隙结构，可减少单气隙长度，减少气隙，杂散磁通产生的损耗；该结构电感值准确，气隙在中心柱内可靠压紧，使电感值不会在运行中发生变化；本发明采用硬度高的填充材料，该气隙的材料可减少由于磁弛滞效应产生的振动；本发明在铁芯的端面使用了非晶导磁材料，可减少由于气隙效应的杂散磁通所引起的铁损；该电抗器电压等级范围为0.2KV～35KV。
附图说明
图1为本发明一种实施例多气隙壳式电抗器结构主视图；
图2为本发明一种实施例多气隙壳式电抗器结构左视图；
图3为本发明一种实施例多气隙壳式电抗器结构左剖视图；
图4为本发明一种实施例多气隙壳式电抗器结构俯视图；
图5为本发明一种实施例多气隙壳式电抗器结构俯剖视图；
图6为本发明一种实施例多气隙壳式电抗器加工方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例做进一步说明。
一种多气隙壳式电抗器，如图1所示，包括线圈1、第一垂直轭2、第二垂直轭3、第一水平短轭4、第二水平短轭5、第一水平长轭6、第二水平长轭7、上轭铁饼8、下轭铁饼11、内绝缘套筒15、上绝缘垫片16、下绝缘垫片17、上夹件20、下夹件25；如图2所示，第一接线铜排18、第二接线铜排19；如图3所示，第一主铁饼9、第二主铁饼10、第一瓷片12、第二瓷片13、第三瓷片14；如图4所示，第一侧夹件21、第二侧夹件22、第三侧夹件23、第四侧夹件24；
如图3所示，所述的内绝缘套筒15的顶端设置有上轭铁饼8，且所述的上轭铁饼8上端突出于内绝缘套筒15的上端面，上轭铁饼8的下端设置有第二瓷片13，上述第二瓷片13的下端设置有第一主铁饼9，上述第一主铁饼9的下端设置有第一瓷片12，上述第一瓷片12的下端设置有第二主铁饼10，所述第二主铁饼10的下端设置有第三瓷片14，所述的第三瓷片14下端设置有下轭铁饼11，且下轭铁饼11下端突出于内绝缘套筒15的下端面；如图5所示，所述的内绝缘套筒15的外侧缠绕一个两端分别设置第一接线铜排18、第二接线铜排19的线圈1，本发明实施例中线圈1采用铝箔或者铜箔，如图2所示，所述的线圈1缠绕后形成的空心筒体上端横截面设置有上绝缘垫片16，下端横截面设置有下绝缘垫片17；如图1所示，所述的上轭铁饼8的一端设置有第一水平长轭6，下轭铁饼11的同一端设置有第二水平长轭7，上轭铁饼8的另一端设置有第一水平短轭4，下轭铁饼11的同一端设置有第二水平短轭5，在所述的第一水平长轭6与第二水平长轭7之间设置有第一垂直轭2，第一水平短轭4与第二水平短轭5之间设置有第二垂直轭3；在所述上轭铁饼8上端设置有上夹件20，下轭铁饼11下端设置有下夹件25，且上夹件20与下夹件25之间通过紧固螺丝26连接；沿所述的第一垂直轭2的第一侧边设置有第一侧夹件21，沿所述的第一垂直轭2的第二侧边设置有第二侧夹件22，且上述第一侧夹件21与第二侧夹件22之间通过紧固螺丝26连接；沿所述的第二垂直轭3的第一侧边设置有第三侧夹件23，沿所述的第二垂直轭3的第二侧边设置有第四侧夹件24，且上述第三侧夹件23与第四侧夹件24之间通过紧固螺丝26连接。
所述的线圈1缠绕后形成的空心筒体外侧设置有绝缘层。
所述的上轭铁饼8的前端和后端、第一主铁饼9的前端和后端、第二主铁饼10的前端和后端、下轭铁饼11的前端和后端分别设置有非晶导磁片，本发明实施例中采用非晶硅钢片，以防止漏磁现象发生。
在所述的第一垂直轭2与第一侧夹件21之间设置有绝缘层、第一垂直轭2与第二侧夹件22之间设置有绝缘层、第二垂直轭3与第三侧夹件23之间设置有绝缘层、第二垂直轭3与第四侧夹件24之间设置有绝缘层，本发明实施例中第一垂直轭2和第二垂直轭3与夹件接触面处采用电木或者瓷片作为绝缘层。
所述的紧固螺丝26上设置有平垫或者弹簧垫。
所述的主铁饼个数可为多个。
一种多气隙壳式电抗器的加工方法，如图6所示，包括以下步骤：
步骤1、采用四片薄电木板拼装成一个横截面为正方形的长方体内绝缘套筒；
步骤2、在内绝缘套筒外侧缠绕一个两端分别设置接线铜排的铝箔或铜箔线圈，所述的两个接线铜排，其中一个作为电流输入端，另一个作为电流输出端，并在线圈缠绕后形成的空心筒体外侧设置有绝缘层；
步骤3、先在内绝缘套筒内侧摆放第一瓷片，在上述第一瓷片的上端摆放第一主铁饼，并在下端摆放第二主铁饼，在第一主铁饼的上端摆放第二瓷片，在第二主铁饼的下端摆放第三瓷片，在第二瓷片上端摆放上轭铁饼，在第三瓷片下端摆放下轭铁饼，且所述的上轭铁饼上端突出于内绝缘套筒的上端面，下轭铁饼下端突出于内绝缘套筒的下端面；
铁饼采用矽钢片，该矽钢片可为有向矽钢片也可为无向矽钢片，本发明实施例中，采用绝缘快干漆将叠放的无向矽钢片粘贴而制成铁饼。
步骤4、在上轭铁饼的一端摆放第一水平长轭，下轭铁饼的同一端摆放第二水平长轭，在第一水平长轭与第二水平长轭之间摆放第一垂直轭，形成由第一水平长轭、第二水平长轭、第一垂直轭、上轭铁饼、主铁饼和下轭铁饼构成的磁通空间；在上轭铁饼的另一端摆放第一水平短轭，下轭铁饼的同一端摆放第二水平短轭，在第一水平短轭与第二水平短轭之间摆放第二垂直轭，形成由第一水平短轭、第二水平短轭、第二垂直轭、上轭铁饼、主铁饼和下轭铁饼构成的磁通空间，并且构成整体铁芯；
本发明实施例中，水平长轭、水平短轭和垂直轭均由绝缘快干漆将矽钢片粘贴而制成。步骤5、在线圈缠绕后形成的空心筒体上端横截面摆放上绝缘垫片，下端横截面摆放有下绝缘垫片；
步骤6、采用螺丝将上夹件、下夹件和侧夹件与整体铁芯夹紧。
所述的上轭铁饼、第一主铁饼、第二主铁饼和下轭铁饼前后端分别连接有非晶体硅钢片。
所述步骤5上绝缘垫片及下绝缘垫片为电木或者瓷片。
Claims (10)
1.一种多气隙壳式电抗器，其特征在于：包括线圈（1）、第一垂直轭（2）、第二垂直轭(3）、第一水平短轭（4）、第二水平短轭(5）、第一水平长轭（6）、第二水平长轭(7）、上轭铁饼（8）、第一主铁饼（9）、第二主铁饼(10）、下轭铁饼（11）、第一瓷片（12）、第二瓷片(13)、第三瓷片(14）、内绝缘套筒（15）、上绝缘垫片（16）、下绝缘垫片（17）、第一接线铜排（18）、第二接线铜排（19）、上夹件（20）、第一侧夹件（21）、第二侧夹件（22）、第三侧夹件（23）、第四侧夹件（24）和下夹件（25）；
其中，所述的内绝缘套筒（15）的顶端设置有上轭铁饼（8），且所述的上轭铁饼（8）上端突出于内绝缘套筒（15）的上端面，上轭铁饼（8）的下端设置有第二瓷片（13），上述第二瓷片（13）的下端设置有第一主铁饼（9），上述第一主铁饼（9）的下端设置有第一瓷片（12），上述第一瓷片（12）的下端设置有第二主铁饼（10），所述第二主铁饼（10）的下端设置有第三瓷片（14），所述的第三瓷片（14）下端设置有下轭铁饼（11），且下轭铁饼（11）下端突出于内绝缘套筒（15）的下端面；所述的内绝缘套筒（15）的外侧缠绕一个两端分别设置第一接线铜排（18）、第二接线铜排（19）的线圈（1），所述的线圈（1）缠绕后形成的空心筒体上端横截面设置有上绝缘垫片（16），下端横截面设置有下绝缘垫片（17）；所述的上轭铁饼（8）的一端设置有第一水平长轭（6），下轭铁饼（11）的同一端设置有第二水平长轭（7），上轭铁饼（8）的另一端设置有第一水平短轭（4），下轭铁饼（11）的同一端设置有第二水平短轭（5），在所述的第一水平长轭（6）与第二水平长轭（7）之间设置有第一垂直轭（2），第一水平短轭（4）与第二水平短轭（5）之间设置有第二垂直轭（3）；在所述上轭铁饼（8）上端设置有上夹件（20），下轭铁饼（11）下端设置有下夹件（25），且上夹件（20）与下夹件（25）之间通过紧固螺丝（26）连接；沿所述的第一垂直轭（2）的第一侧边设置有第一侧夹件（21），沿所述的第一垂直轭（2）的第二侧边设置有第二侧夹件（22），且上述第一侧夹件（21）与第二侧夹件（22）之间通过紧固螺丝（26）连接；沿所述的第二垂直轭（3）的第一侧边设置有第三侧夹件（23），沿所述的第二垂直轭（3）的第二侧边设置有第四侧夹件（24），且上述第三侧夹件（23）与第四侧夹件（24）之间通过紧固螺丝（26）连接。
2.根据权利要求1所述的多气隙壳式电抗器，其特征在于：所述的线圈（1）缠绕后形成的空心筒体外侧设置有绝缘层。
3.根据权利要求1所述的多气隙壳式电抗器，其特征在于：所述的上轭铁饼（8）的前端和后端、第一主铁饼（9）的前端和后端、第二主铁饼（10）的前端和后端、下轭铁饼（11）的前端和后端分别设置有非晶导磁片。
4.根据权利要求1所述的多气隙壳式电抗器，其特征在于：在所述的第一垂直轭（2）与第一侧夹件（21）之间设置有绝缘层、第一垂直轭（2）与第二侧夹件（22）之间设置有绝缘层、第二垂直轭（3）与第三侧夹件（23）之间设置有绝缘层、第二垂直轭（3）与第四侧夹件（24）之间设置有绝缘层。
5.根据权利要求1所述的多气隙壳式电抗器，其特征在于：所述的紧固螺丝（26）上设置有平垫或者弹簧垫。
6.根据权利要求1所述的多气隙壳式电抗器，其特征在于：所述的主铁饼个数可为多个。
7.一种多气隙壳式电抗器的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1、先采用四片绝缘板拼装成一个横截面为正方形的长方体内绝缘套筒；
步骤2、在内绝缘套筒外侧缠绕一个两端分别设置接线铜排的线圈，所述的两个接线铜排，其中一个作为输入端，另一个作为输出端，并在线圈缠绕后形成的空心筒体外侧设置有绝缘层；
步骤3、先在内绝缘套筒内侧摆放第一瓷片，在上述第一瓷片的上端摆放第一主铁饼，并在下端摆放第二主铁饼，在第一主铁饼的上端摆放第二瓷片，在第二主铁饼的下端摆放第三瓷片，在第二瓷片上端摆放上轭铁饼，在第三瓷片下端摆放下轭铁饼，且所述的上轭铁饼上端突出于内绝缘套筒的上端面，下轭铁饼下端突出于内绝缘套筒的下端面；
步骤4、在上轭铁饼的一端摆放第一水平长轭，下轭铁饼的同一端摆放第二水平长轭，在第一水平长轭与第二水平长轭之间摆放第一垂直轭，形成由第一水平长轭、第二水平长轭、第一垂直轭、上轭铁饼、主铁饼和下轭铁饼构成的磁通空间；在上轭铁饼的另一端摆放第一水平短轭，下轭铁饼的同一端摆放第二水平短轭，在第一水平短轭与第二水平短轭之间摆放第二垂直轭，形成由第一水平短轭、第二水平短轭、第二垂直轭、上轭铁饼、主铁饼和下轭铁饼构成的磁通空间，并且构成整体铁芯；
步骤5、在线圈缠绕后形成的空心筒体上端横截面摆放上绝缘垫片，下端横截面摆放有下绝缘垫片；
步骤6、采用螺丝将上夹件、下夹件和侧夹件与整体铁芯夹紧。
8.根据权利要求7所述的多气隙壳式电抗器的加工方法，其特征在于：所述的上轭铁饼、第一主铁饼、第二主铁饼和下轭铁饼材质为有向矽钢片或者无向矽钢片。
9.根据权利要求8所述的多气隙壳式电抗器的加工方法，其特征在于：所述的上轭铁饼、第一主铁饼、第二主铁饼和下轭铁饼前后端分别连接有非晶体硅钢片。
10.根据权利要求7所述的多气隙壳式电抗器的加工方法，其特征在于：所述步骤5上绝缘垫片及下绝缘垫片为电木或者瓷片。
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