CN103413655A - 树脂绝缘非晶合金干式牵引整流变压器 - Google Patents

Abstract

树脂绝缘非晶合金干式牵引整流变压器，涉及一种变压器。地铁机车的牵引供电系统中，普遍采用以硅钢片为铁心制成的树脂绝缘干式牵引整流变压器，空载损耗大、能耗高，励磁涌流大。本发明特征在于：铁芯柱为矩形铁芯柱，铁芯柱由多片非晶体合金片叠加而成，相与相铁芯柱的非晶体合金片之间相互搭接形成磁路，铁芯柱中嵌有骨架，骨架包括竖向横向板与纵向板，横向板与纵向板垂直相交，线圈呈矩形，芯柱与线圈之间设有绝缘的支撑条，支撑条外撑线圈、内抵横向板和纵向板。本技术方案避免了非晶体合金片的受力，保证了变压器空载特性的稳定性，也使非晶体合金干式牵引变压器具有比传统硅钢片铁心变压器更高的抗短路强度。

Description

树脂绝缘非晶合金干式牵引整流变压器

技术领域

本发明涉及一种变压器。

背景技术

目前，随着城市轨道交通的发展，对配套电力设备的要求越来越高，目前已经在城市地铁的部分线路采用了非晶体合金的干式动力变压器，但是，针对地铁的另一个重要供电设备干式牵引整流变压器采用非晶合金进行设计和制造，迄今为止，在国内外尚属空白。

在现行的地铁机车的牵引供电系统中，普遍采用以硅钢片为铁心制成的树脂绝缘干式牵引整流变压器，相对而言，其空载损耗大、能耗高，励磁涌流大、造成合闸时对电网的冲击；硅钢片铁心工作点离饱和点近、抑制阀侧的高次谐波能力不强极容易附加产生另外一部分的高次谐波，对整个电网造成污染。

发明内容

本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供树脂绝缘非晶合金干式牵引整流变压器，以达到空载损耗低，在变压器投入电网时对电网的冲击小、抑制高次谐波能力强，发热量低，散热能力强，变压器安全可靠，符合节能环保的目的。为此，本发明采取以下技术方案。

树脂绝缘非晶合金干式牵引整流变压器，包括架体、铁芯柱、线圈，线圈外套于铁芯柱，其特征在于：所述的铁芯柱为矩形铁芯柱，铁芯柱由多片非晶体合金片叠加而成，相与相铁芯柱的非晶体合金片之间相互搭接形成磁路，所述的铁芯柱中嵌有骨架，所述的骨架包括竖向横向板与纵向板，所述的横向板与纵向板垂直相交，所述的线圈呈矩形，芯柱与线圈之间设有绝缘的支撑条，支撑条外撑线圈、内抵横向板和纵向板。非晶体合金片的厚度为0.02mm左右，本技术方案通过内置骨架的办法，让线圈在突发短路中通过绝缘支撑条传递过来的力，加在由横向板和纵向板所构成的骨架上而不是加在非晶体合金片上，避免了非晶体合金片的受力，保证了变压器空载特性的稳定性，也使非晶体合金干式牵引变压器具有比传统硅钢片铁心变压器更高的抗短路强度。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明还包括以下附加技术特征。

所述的线圈包括阀侧线圈和网侧线圈，阀侧线圈和网侧线圈均为树脂浇注式的线圈，网侧线圈外套于阀侧线圈，绝缘支撑条设于阀侧线圈的内侧壁。

铁芯柱中的非晶体合金片为带材，其分排叠置，排间设横向板，相与相铁芯柱之间的非晶体合金片对应分排搭接以形成磁路。

铁芯柱中的带材分三排叠置，铁芯柱中内置的横向板与带材垂直设置，纵向板与带材平行设置，阀侧线圈内侧的左右两壁分别设有与横向板相对的两绝缘支撑条。绝缘支撑条使骨架均匀承载阀侧线圈在短路中产生的指向阀侧线圈内表面的向内压缩力，提高变压器的抗短路能力。

所述的阀侧线圈和网侧线圈均为带转角圆弧的矩形线圈，阀侧线圈与网侧线圈之间设有绝缘筒。网侧线圈和阀侧线圈采用具有圆角的矩形树脂浇注线圈，既保证了自身的机械强度，也降低了噪音；网侧线圈和阀侧线圈之间设有绝缘筒，提高绝缘强度高，降低负载损耗并且节材。

铁芯柱中的非晶体合金片在叠厚方向的一半处放置纵向板。提高骨架承力的均匀性。

网侧线圈的入线端子和分接端子设于变压器同一侧。不仅调节方便，也使模具结构简单便于制造置，也有效的控制了模具的成本。

所述的横向板高于所述的纵向板，横向板的高度等于铁芯柱的高度，横向板与纵向板相交处开槽，使纵向板得以穿过，纵向板的高度小于铁芯柱的高度且大于铁芯柱一半的高度，所述的横向板、纵向板由绝缘材料制成，横向板和纵向板相交处涂绝缘胶粘牢。横向板开槽让纵向板穿过，横向板既作为骨架又作为三排带材的分隔板；由于非晶体合金片在端部需要弯曲以与异相铁芯柱的非晶体合金片搭接，为避免干涉，纵向板高度低于铁芯柱的铁窗高度，同时为了增加骨架的稳定性，横向板与纵向板相交处用绝缘胶粘牢。为保证抗短路的能力，纵向板的高度不能过小，避免承力过大而造成损伤。横向板与纵向板所构成的骨架可由环氧玻璃布板制成。

有益效果：本技术方案，把骨架植入非晶体铁心内部，用来承受变压器电动力；网侧线圈和阀侧线圈采用具有圆角的矩形树脂浇注线圈，既保证了自身的机械强度，也降低了噪音；网侧线圈和阀侧线圈之间设有绝缘筒，提高绝缘强度高，降低负载损耗并且节材；矩形网侧线圈的入线端子和分接端子在同一侧引出，调节方便，也使模具结构简单便于制造，同时有效的控制了模具的成本。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是本发明铁芯柱截面结构示意图。

图中：1-铁芯柱，2-线圈，3-网侧线圈的入线端子，4-网侧线圈的分接端子，5-架体， 6-网侧线圈，7-绝缘筒，8-阀侧线圈，9-绝缘支撑条，10-非晶体合金片，11-骨架，111-横向板，112-纵向板。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。

如图1、2所示，树脂绝缘非晶合金干式牵引整流变压器，包括架体5、铁芯柱1、线圈2，线圈2外套于铁芯柱1。

线圈2呈矩形，线圈2包括阀侧线圈8和网侧线圈6，阀侧线圈8和网侧线圈6均为树脂浇注式的线圈，网侧线圈6外套于阀侧线圈8；    

铁芯柱1为矩形，铁芯柱1由多片非晶体合金片10叠加而成，非晶体合金片10为带材，带材的单片厚度为0.02mm左右，带材的宽度等于142mm、170mm或213mm，相与相铁芯柱1的非晶体合金片10之间相互搭接形成磁路，铁芯柱1中嵌有环氧玻璃布板制成的骨架11，骨架11伸出铁芯柱1的外表约3mm，骨架11包括竖向横向板111与纵向板112，横向板111与纵向板112垂直相交。

铁芯柱1与阀侧线圈8之间设有绝缘支撑条9，竖向的绝缘支撑条9向外顶住阀侧线圈8、向内抵住横向板111和纵向板112所构成的骨架11，绝缘支撑条9的长度约等于阀侧线圈8的高度，绝缘支撑条9的厚度取决于阀侧线圈8与铁芯柱1之间的距离，二者要达到紧配合。

正是由于在铁芯柱1中嵌入骨架11，固阀侧线圈8在突发短路中通过绝缘支撑条传递过来的短路压缩力，直接施加在骨架11上而不是施加在非晶体合金片10上，从而使非晶体合金干式牵引整流变压器具有比传统硅钢片铁心变压器更高的抗短路强度，并且非晶体合金片不受力、空载特性稳定。

网侧线圈6和阀侧线圈8采用具有圆角的矩形树脂浇注线圈既保证了自身的机械强度，也降低了噪音；网侧线圈6和阀侧线圈8之间设有绝缘筒7，提高绝缘强度高，降低负载损耗并且节材。

为使骨架11能均匀承力，纵向板112放置在铁芯柱1的叠厚一半处。

为调节方便，便于制造，控制模具的成本，网侧线圈6的入线端子3和分接端子4设于变压器同一侧。

为避免干涉，并保证强度，横向板111高于纵向板112，横向板111的下端抵住架体5，纵向板112的高度小于铁芯柱1的窗体高度、近似等于绝缘支撑条9的长度，纵向板112镶嵌在铁芯对应外部所套的阀侧线圈8相匹配的高度位置处。

为满足不同的功率要求，铁芯柱1中的非晶体合金片10按照带材宽度分排叠置，两排之间设横向板111，相与相的铁芯柱1之间的非晶体合金片10对应分排搭接以形成磁路。在本实施例中，铁芯柱1中的非晶体合金片10分三排叠置，其外轮廓为矩形，铁芯柱1的非晶体合金片10的带材与横向板111垂直、与纵向板112平行； 

图2中的阀侧线圈8内侧的左右两壁采用了6根绝缘支撑条9分别与横向板111以及纵向板112相抵，使骨架11受力均匀，阀侧线圈8在前后左右四个方向均匀承力，提高变压器的抗短路能力。

以上发明的具体实施例，已经体现出本发明突出的实质性特点和显著进步，可在树脂绝缘非晶合金干式牵引整流变压器的实际生产中使用，以上具体实施例不限定本发明，任何在本发明的启示下，对其进行形状、结构等方面的等同修改，均在本发明的保护范围之列。

Claims (8)

1.树脂绝缘非晶合金干式牵引整流变压器，包括架体（5）、铁芯柱（1）、线圈（2），线圈（2）外套于铁芯柱（1），其特征在于：所述的铁芯柱（1）为矩形铁芯柱（1），铁芯柱（1）由多片非晶体合金片（10）叠加而成，相与相非晶体合金片（10）之间相互搭接形成磁路；所述的铁芯柱（1）中嵌有骨架（11），所述的骨架（11）包括竖直的横向板（111）与纵向板（112），所述的横向板（111）与纵向板（112）垂直相交；所述的线圈（2）呈矩形，铁芯柱（1）与线圈（2）之间设有绝缘支撑条，支撑条（9）外撑线圈（2）、内抵横向板（111）和纵向板（112）。

2.根据权利要求1所述的树脂绝缘非晶合金干式牵引整流变压器，其特征在于：所述的线圈包括阀侧线圈（8）和网侧线圈（6），所述的阀侧线圈（8）和网侧线圈（6）均为树脂浇注式的线圈（2），网侧线圈（6）外套于阀侧线圈（8），所述的支撑条（9）设于阀侧线圈的内侧壁。

3.根据权利要求1所述的树脂绝缘非晶合金干式牵引整流变压器，其特征在于：铁芯柱（1）中的非晶体合金片（10）为带材，其分排叠置，排间设横向板（111），相与相铁芯柱（1）之间的非晶体合金片（10）对应分排搭接以形成磁路。

4.根据权利要求3所述的树脂绝缘非晶合金干式牵引整流变压器，其特征在于：铁芯柱（1）中的带材分三排叠置，铁芯柱（1）中内置的横向板（111）与带材垂直设置，纵向板（112）与带材平行设置，阀侧线圈（8）内侧的左右两壁分别设有与横向板（111）相对的两绝缘支撑条（9）。

5.根据权利要求2所述的树脂绝缘非晶合金干式牵引整流变压器，其特征在于：所述的阀侧线圈（8）和网侧线圈（6）均为带转角圆弧的矩形线圈（2），阀侧线圈（8）与网侧线圈（6）之间设有绝缘筒（7）。

6.根据权利要求1所述的树脂绝缘非晶合金干式牵引整流变压器，其特征在于：铁芯柱（1）中的非晶体合金片（10）在叠厚方向的一半处放置纵向板（112）。

7.根据权利要求5所述的树脂绝缘非晶合金干式牵引整流变压器，其特征在于：网侧线圈（6）的入线端子（3）和分接端子（4）设于变压器同一侧。

8.根据权利要求1-7任一权利要求所述的树脂绝缘非晶合金干式牵引整流变压器，其特征在于：所述的横向板（111）高于所述的纵向板（112），横向板（111）的高度等于铁芯柱（1）的高度，横向板（111）与纵向板（112）相交处开槽，使纵向板（112）得以穿过，纵向板（112）的高度小于铁芯柱（1）的高度且大于铁芯柱（1）一半的高度，所述的横向板（111）、纵向板（112）由绝缘材料制成，横向板（111）和纵向板（112）相交处涂绝缘胶粘牢。

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