CN108010682B - 一种单相电力变压器的铁心结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种单相电力变压器的铁心结构，该铁心结构包括三至八个结构相同且呈矩形状的铁心框，每个铁心框均包括上铁轭、下铁轭以及连接上铁轭和下铁轭的两个旁轭，该三至八个铁心框以一个基准线为中心周向均布形成一个整体，且每个铁心框的一个旁轭紧固在一起形成该铁心结构的铁心心柱，每个铁心框的另一个旁轭形成该铁心结构的铁心旁轭。本发明通过3～8个完全相同的铁心框及配套的结构件磁屏蔽的组装最终构建成该种铁心，来提高对变压器器身漏磁的吸收及屏蔽效果，降低变压器油箱金属结构件中的损耗。

Description

一种单相电力变压器的铁心结构
技术领域
本发明属于变压器技术领域，具体涉及一种单相电力变压器的铁心结构。
背景技术
在电力变压器中，铁心为变压器绕组产生的主磁通提供了低损耗闭合回路。常规的单相电力变压器一般采用单相三柱式结构(见图1)，该种铁心由1个单相三柱式铁心心柱1、2个单相三柱式铁心旁轭2、2个单相三柱式铁心上铁轭3a以及2个单相三柱式铁心上铁轭3b构成，在该种铁心结构中，旁轭及铁轭组成了2个导磁支路。在现有结构中，铁心心柱截面为近似圆形，旁轭及铁轭截面为近似椭圆形，其中旁轭及铁轭截面积为心柱截面积的50％(见图2及图3)。
发明内容
本发明的目的是提供了一种单相电力变压器的铁心结构，其通过3～8个完全相同的铁心框及配套的结构件磁屏蔽的组装最终构建成该种铁心，来提高对变压器器身漏磁的吸收及屏蔽效果，降低变压器油箱金属结构件中的损耗。
本发明采用如下技术方案予以实现的：
一种单相电力变压器的铁心结构，该铁心结构包括三至八个结构相同且呈矩形状的铁心框，每个铁心框均包括上铁轭、下铁轭以及连接上铁轭和下铁轭的两个旁轭，该三至八个铁心框以一个基准线为中心周向均布形成一个整体，且每个铁心框的一个旁轭紧固在一起形成该铁心结构的铁心心柱，每个铁心框的另一个旁轭形成该铁心结构的铁心旁轭。
本发明进一步的改进在于，每个铁心框均由硅钢片叠片而成。
本发明进一步的改进在于，该铁心结构的每个上铁轭两侧均设置有中铁心上夹件，每个下铁轭两侧均设置有中铁心下夹件，上下对应位置的中铁心上夹件和中铁心下夹件，靠近铁心旁轭的一端通过旁柱拉板连接在一起，靠近铁心心柱的一端通过心柱拉板连接在一起，且每个中铁心上夹件的底部和每个中铁心下夹件的顶部均设置有水平放置的中铁心结构件磁屏蔽。
本发明进一步的改进在于，中铁心上夹件、中铁心下夹件、旁柱拉板以及心柱拉板上均开设有轴头安装孔，用于与中铁心轴头配合紧固连接。
本发明进一步的改进在于，中铁心上夹件包括中铁心上夹件腹板以及设置在该中铁心上夹件腹板一个侧面的中铁心上夹件用于线圈压紧的加强板。
本发明进一步的改进在于，中铁心下夹件包括中铁心下夹件腹板，设置在该中铁心下夹件腹板一个侧面的中铁心下夹件用于支撑线圈的加强板，以及设置在该中铁心下夹件腹板底部的中铁心下夹件中的加强板。
本发明具有如下有益的技术效果：
本发明通过将3～8个完全相同的铁心框进行组装，从而形成一个立体结构的单相变压器铁心，与传统的单相三柱式铁心相比，本发明的铁心的导磁结构具有3～8个相同的导磁支路，通过与铁心结构件磁屏蔽相配合，将大大减小变压器器身漏磁通流向变压器油箱的总通量，有利于降低变压器油箱结构件中的杂散损耗。同时，本发明通过多支路的设置可以降低铁心高度，从而使变压器运输高度得以降低。
附图说明
图1是传统的单相三柱式铁心结构示意图。
图2是传统的单相三柱式铁心心柱截面示意图。
图3是传统的单相三柱式铁心旁轭及上下铁轭截面示意图。
图4是本发明四支路立体型铁心示意图。
图5是本发明四支路立体型铁心中单框铁心装配示意图。
图6是本发明三支路单框铁心铁轭截面示意图。
图7是本发明三支路铁心心柱截面示意图。
图8是本发明三支路铁心装配示意图。
图9是本发明四支路单框铁心铁轭截面示意图。
图10是本发明四支路铁心心柱截面示意图。
图11是本发明五支路单框铁心铁轭截面示意图。
图12是本发明五支路铁心心柱截面示意图。
图13是本发明五支路铁心装配示意图。
图14是本发明六支路单框铁心铁轭截面示意图。
图15是本发明六支路铁心心柱截面示意图。
图16是本发明六支路铁心装配示意图。
图17是本发明七支路单框铁心铁轭截面示意图。
图18是本发明七支路铁心心柱截面示意图。
图19是本发明七支路铁心装配示意图。
图20是本发明八支路单框铁心铁轭截面示意图。
图21是本发明八支路铁心心柱截面示意图。
图22是本发明八支路铁心装配示意图。
图23是本发明四支路铁心结构示意图。
图24是本发明四支路铁心上夹件结构示意图。
图25是本发明四支路铁心下夹件结构示意图。
图26是本发明四支路铁心中不套装线圈侧铁心的中铁心心柱拉板结构示意图。
图27是本发明四支路铁心中套装线圈侧铁心的中铁心心柱拉板结构示意图。
图28是本发明中铁心结构件磁屏蔽结构示意图。
图29是本发明中铁心轴头结构示意图。
图中：1-单相三柱式铁心心柱；2-单相三柱式铁心旁轭；3a-单相三柱式铁心上铁轭；3b-单相三柱式铁心上铁轭；4-四支路单框铁心旁轭；5a-四支路单框铁心上铁轭；5b-四支路单框铁心下铁轭；6-四支路单框铁心；7-三支路单框铁心旁轭及上、下铁轭截面；8-三支路单框铁心；9-四支路单框铁心旁轭及上、下铁轭截面；10-五支路单框铁心旁轭及上、下铁轭截面；11-五支路单框铁心；12-六支路单框铁心旁轭及上、下铁轭截面；13-六支路单框铁心；14-七支路单框铁心旁轭及上、下铁轭截面；15-七支路单框铁心；16-八支路单框铁心旁轭及上、下铁轭截面；17-八支路单框铁心；18-中铁心结构件磁屏蔽；19-中铁心下夹件；20-中铁心上夹件；21-旁柱拉板；22-中铁心轴头；23-中铁心上夹件腹板；24-轴头安装孔；25-中铁心上夹件用于线圈压紧的加强板；26-中铁心下夹件腹板；27-中铁心下夹件用于支撑线圈的加强板；28-中铁心下夹件中的加强板；29-心柱拉板。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明做出进一步的说明。
本发明提供的一种单相电力变压器的铁心结构，包括3～8个由硅钢片叠片而成的铁心框(见图4、图8、图13、图16、图19、图22)，铁心结构件以及结构件磁屏蔽。单个铁心框中的旁轭及上下轭具有相同的截面形状(见图6、图9、图11、图14、图17、图20)，铁心的心柱由3～8个铁心框的旁轭组装而成(见图7、图10、图12、图15、图18、图21)。单个铁心框由铁心结构件进行夹紧固定并一同与结构件磁屏蔽组装成型(见图23)。该种铁心结构通过增加铁心导磁支路的数量，增加了铁心旁轭以及上下铁轭在变压器线圈漏磁区域的投影面积，并配合以铁心结构件磁屏蔽的使用进一步降低了变压器线圈漏磁通流向油箱的总通量，降低了变压器油箱所吸收的漏磁通量及油箱中产生的杂散损耗。
具体来说，如图4、图5、图9及图10所示，四支路单框铁心6由四支路单框铁心上铁轭5a、四支路单框铁心下铁轭5b以及四支路单框铁心旁轭4构成，其截图形状参见四支路单框铁心旁轭及上、下铁轭截面9。
如图6至图9所示，三支路单框铁心8的截图形状参见三支路单框铁心旁轭及上、下铁轭截面7。
如图11至图13所示，五支路单框铁心11的截图形状参见五支路单框铁心旁轭及上、下铁轭截面10。
如图14至图16所示，六支路单框铁心13的截图形状参见六支路单框铁心旁轭及上、下铁轭截面12。
如图17至图19所示，七支路单框铁心15的截图形状参见七支路单框铁心旁轭及上、下铁轭截面14。
如图20至图22所示，八支路单框铁心17的截图形状参见八支路单框铁心旁轭及上、下铁轭截面16。
以四支路铁心结构为例，进一步说明如下：
如图23所示，为一种单相电力变压器的四支路立体型铁心结构，同时根据变压器线圈的漏磁水平可以选用五～八支路的铁心，根据变压器电气方案的计算结果，确定单框铁心的尺寸，将4个完全相同的四支路单框铁心6配合以中铁心上夹件20、中铁心下夹件19、中铁心结构件磁屏蔽18、旁柱拉板21、心柱拉板29及中铁心轴头22完成装配。
如图23至图29所示，其中变压器绕组套于立体型铁心心柱上，铁心旁柱的作用是与铁心主柱构成主磁通的闭合回路，同时兼具有吸引器身漏磁的作用。中铁心结构件磁屏蔽18是由高导磁取向硅钢片叠片叠制而成，其作用是对铁心结构件进行屏蔽保护，避免过多的器身漏磁进入铁心结构件造成铁心结构件损耗及温升增大。中铁心下夹件19及中铁心上夹件20用于夹紧四支路单框铁心6，上下夹件间通过旁柱拉板21及心柱拉板29连接，拉板通过中铁心轴头22与上下夹件间连接。中铁心上夹件20中的轴头安装孔24用于安装中铁心轴头22，并将中铁心轴头22与心柱拉板29及旁柱拉板21连接，中铁心上夹件用于线圈压紧的加强板25对绕组起到压紧作用；中铁心下夹件19中的轴头安装孔24用于安装中铁心轴头22，并将中铁心轴头22与心柱拉板29及旁柱拉板21连接，中铁心下夹件用于支撑线圈的加强板27对绕组起到支撑作用，此外，中铁心下夹件19还包括设置在该中铁心下夹件腹板26底部的中铁心下夹件中的加强板28。

Claims (4)

1.一种单相电力变压器的铁心结构，其特征在于，该铁心结构包括三至八个结构相同且呈矩形状的铁心框，每个铁心框中的旁轭及上下轭具有相同的截面形状，每个铁心框均包括上铁轭、下铁轭以及连接上铁轭和下铁轭的两个旁轭，该三至八个铁心框以一个基准线为中心周向均布形成一个整体，且每个铁心框的一个旁轭紧固在一起形成该铁心结构的铁心心柱，每个铁心框的另一个旁轭形成该铁心结构的铁心旁轭；
该铁心结构的每个上铁轭两侧均设置有中铁心上夹件(20)，每个下铁轭两侧均设置有中铁心下夹件(19)，上下对应位置的中铁心上夹件(20)和中铁心下夹件(19)，靠近铁心旁轭的一端通过旁柱拉板(21)连接在一起，靠近铁心心柱的一端通过心柱拉板(29)连接在一起，且每个中铁心上夹件(20)的底部和每个中铁心下夹件(19)的顶部均设置有水平放置的中铁心结构件磁屏蔽(18)；中铁心上夹件(20)包括中铁心上夹件腹板(23)以及设置在该中铁心上夹件腹板(23)一个侧面的中铁心上夹件用于线圈压紧的加强板(25)。
2.根据权利要求1所述的一种单相电力变压器的铁心结构，其特征在于，每个铁心框均由硅钢片叠片而成。
3.根据权利要求1所述的一种单相电力变压器的铁心结构，其特征在于，中铁心上夹件(20)、中铁心下夹件(19)、旁柱拉板(21)以及心柱拉板(29)上均开设有轴头安装孔(24)，用于与中铁心轴头(22)配合紧固连接。
4.根据权利要求1所述的一种单相电力变压器的铁心结构，其特征在于，中铁心下夹件(19)包括中铁心下夹件腹板(26)，设置在该中铁心下夹件腹板(26)一个侧面的中铁心下夹件用于支撑线圈的加强板(27)，以及设置在该中铁心下夹件腹板(26)底部的中铁心下夹件中的加强板(28)。
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