CN104124037A - 中压电力电子设备用输入输出电抗器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中压电力电子设备用输入输出电抗器，包括铁芯（1）、绕组（2）、绕组骨架（3），铁芯包括至少二根平行的铁芯柱（7），绕组绕制在绕组骨架上，绕组骨架套装在铁芯柱上；所述电抗器还包括绝缘板（4）、连接排（5），绝缘板两端的边部安装有连接排，绝缘板穿过铁芯，并且绝缘板位于二个绕组之间，每个绕组套装在铁芯柱上，连接排连接绕组引出线，连接排上还开有孔经螺栓螺帽（6）用于连接外部母线。所述铁芯由铁硅铝粉或铁淦氧材料制成。所述铁芯柱采用陶瓷工艺烧结而成矩形立方体，铁芯包括多个矩形立方体粘结成封闭的π形或E形。本发明的电抗器能直接安装在中压母线上，工作时没有接地点，能大大缩小电抗器体积。

Description

中压电力电子设备用输入输出电抗器

技术领域

    本发明涉及一种用于中压的电力电子变流装置中的输入输出电抗器。

背景技术

目前中压电力电子变流装置（如中压软起动器或者中压变频器）的输入电抗器采用三个单相电抗器或一个三相电抗器，中压一般为10KV，该单相电抗器或三相电抗器仍然是传统结构。单相电抗器的结构形式如图1和图2所示，其铁芯24为口形，采用冷轧或热轧硅钢片叠装而成，口形竖直方向为二根柱，每根柱上套装有绕组23，绕组23与铁芯24之间要有良好的绝缘，以便能承受标准规定的耐压试验，绕组23两端引线经安装于铁芯上部由角钢制成的支架21上的绝缘接线柱22向外引出，铁芯24下部经由槽钢制成的底座25固定安装于地面或柜体上。三相电抗器的结构与单相电抗器相似，只是铁芯24在竖直方向为三柱，每根柱上套装有绕组23。

现有单相电抗器或三相电抗器结构的缺点是：第一，由于绕组线圈要接在中压（例如10KV）电路上，所以绕组的引出端是通过绝缘接线柱（高压绝缘子）安装在铁芯支架上，而电抗器要安装在设备的柜体上，故而其铁芯要接地。按照国家标准或国际电工标准（ISO），这种电抗器要承受的耐压试验是：对于工作电压为10KV的电抗器，额定短时工频耐受电压（有效值）为28KV，其额定雷电冲击耐受电压（峰值）相－相间为75KV, 相－地间为60KV。为了解决耐压问题，其结构必定比较大。第二，由于要解决耐压问题，绕组本身也必须加强绝缘，以便能承受规定的耐压试验，从而使得绕组制造工艺比较复杂和增大了体积。第三，铁芯由硅钢片裁剪叠装而成，装配比较麻烦；而且铁芯必须用支架（如角钢）夹紧固定，既增加了体积重量，又增加了运行时的铁磁损耗。

发明内容

本发明的目的在于提供一种中压电力电子设备用输入输出电抗器，该电抗器能直接安装在中压母线上，工作时没有接地点，能大大缩小电抗器体积。

为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案： 

一种中压电力电子设备用输入输出电抗器，包括铁芯、绕组、绕组骨架，铁芯包括至少二根平行的铁芯柱，绕组绕制在绕组骨架上，绕组骨架套装在铁芯柱上；所述电抗器还包括绝缘板、连接排，绝缘板两端的边部安装有连接排，绝缘板穿过铁芯，并且绝缘板位于二个绕组之间，每个绕组套装在铁芯柱上，连接排连接绕组引出线，连接排上还开有孔用于连接外部母线。

所述铁芯由铁硅铝粉或铁淦氧材料制成。

所述铁芯柱采用陶瓷工艺烧结而成矩形立方体，铁芯包括多个矩形立方体粘结成封闭的π形或E形。

所述铁芯用硅钢片叠装而成，铁芯柱为π形或E形。

所述铁芯和绕组密封于环氧树脂中。

本发明的电抗器能直接安装在中压（例如10KV）母线上，工作时没有接地点，因此不存在铁芯接地问题，从而能大大缩小电抗器体积；并且铁芯柱（磁芯）采用陶瓷工艺烧结成块状后再粘结，绕组安装方便，铁芯柱（磁芯）具有软饱和、较低的磁芯损耗、温度稳定性好和成本低等优点。整个电抗器装配完毕后除连接铜排外全部用环氧树脂浇注，结构紧凑。

附图说明

图1为现有中压单相电抗器结构示意图；

图2为现有中压单相电抗器侧视示意图；

图3为本发明的中压单相电抗器俯视示意图；

图4为图3中A-A向剖面图；

图5为本发明的中压单相电抗器左视示意图。

图中：1铁芯，2绕组，3绕组骨架，4绝缘板，5连接铜排，6连接螺栓螺帽，7铁芯柱；21支架，22绝缘接线柱，23绕组，24铁芯，25底座。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

参见图3至图5，一种中压电力电子设备用输入输出电抗器，包括铁芯1、绕组2、绕组骨架3、绝缘板4和连接排5，铁芯1包括至少二根平行的铁芯柱7，绕组2采用(扁)铜线和绝缘材料绕制在绕组骨架3上，绕组骨架3套装在铁芯柱7上；绝缘板4两端的边部安装有连接排5，绝缘板4穿过铁芯1，并且绝缘板4位于二个绕组2之间，每个绕组2套装在铁芯柱7上，连接排5连接绕组2引出线，连接排5上还开有孔用于连接外部母线。

所述铁芯1由铁粉制成，铁粉包括铁硅铝粉、铁硅合金或铁淦氧材料，铁芯柱7由铁硅铝粉或铁淦氧材料经陶瓷工艺烧结而成矩形立方体，采用粘结剂将矩形立方体粘结成π形或E形，因此铁芯1能形成封闭的π形（或称为口形）或E形的形式。该电抗器的绕组2可以先做好并套装入铁芯柱7后，再把铁芯柱7粘结完毕形成一个完整的电抗器，安装方便。铁芯柱7为铁芯1充磁后的磁芯，铁芯柱7具有软饱和、较低的磁芯损耗、温度稳定性好和成本低等优点，并且免除了用角钢和螺栓来固定。

所述铁芯1也可以用硅钢片叠装而成，铁芯柱7为π形或E形，该电抗器的绕组2可以先做好并套装入铁芯柱7后，再把铁芯柱7插装并用角钢和螺栓固定后形成封闭的π形或E形，从而形成一个完整的电抗器。

铁芯1为密封π形（或称为口形）的为单相电抗器，图3至图5所示为单相电抗器。中压三相电抗器可以是由同样结构的三个单相电抗器组成。

绝缘板4用于支撑整个电抗器，连接排5为连接铜排，通过连接铜排可以把电抗器接在中压（例如10KV）母线上。连接排5上还开有孔，连接螺栓螺帽6用于把绕组2引出线连接在绝缘板4和连接铜排5上，以及用于把外部的中压母线连接到电抗器连接铜排5上。

本发明的电抗器能直接安装在中压（例如10KV）母线上，工作时没有接地点，所以可以按照绕组两端正常工作电压来考虑铁芯柱（磁芯）与绕组间的绝缘，从而大大缩小了电抗器体积。整个电抗器在装配完毕后用绝缘带包扎，除了供外部连接的铜排外全部用环氧树脂浇注，结构紧凑。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种中压电力电子设备用输入输出电抗器，包括铁芯（1）、绕组（2）、绕组骨架（3），铁芯（1）包括至少二根平行的铁芯柱（7），绕组（2）绕制在绕组骨架（3）上，绕组骨架（3）套装在铁芯柱（7）上；其特征是：

所述电抗器还包括绝缘板（4）、连接排（5），绝缘板（4）两端的边部安装有连接排（5），绝缘板（4）穿过铁芯（1），并且绝缘板（4）位于二个绕组（2）之间，每个绕组（2）套装在铁芯柱（7）上，连接排（5）连接绕组（2）引出线，连接排（5）上还开有孔用于连接外部母线。

2.根据权利要求1所述的中压电力电子设备用输入输出电抗器，其特征是：所述铁芯（1）由铁硅铝粉或铁淦氧材料制成。

3.根据权利要求2所述的中压电力电子设备用输入输出电抗器，其特征是：所述铁芯柱（7）采用陶瓷工艺烧结而成矩形立方体，铁芯（1）包括多个矩形立方体粘结成封闭的π形或E形。

4.根据权利要求1所述的中压电力电子设备用输入输出电抗器，其特征是：所述铁芯（1）用硅钢片叠装而成，铁芯柱（7）为π形或E形。

5.根据权利要求3或4所述的中压电力电子设备用输入输出电抗器，其特征是：所述铁芯（1）和绕组（2）密封于环氧树脂中。