CN201402717Y - 一种三相三柱铁芯电抗器的铁芯夹件系统 - Google Patents

Abstract

一种三相三柱铁芯电抗器的铁芯夹件系统，由心柱、上轭、下轭构成的电抗器铁芯为三相一体的三相三柱式铁芯，除心柱拉螺杆外还增设端拉螺杆和相间拉螺杆，除主压梁外还增设副压梁，除主垫脚外还增设副垫脚，而且A相上横梁、B相上横梁、C相上横梁、A相下横梁、B相下横梁、C相下横梁、主压梁、副压梁、主垫脚、副垫脚，它们分别与前上夹件、前下夹件、后上夹件、后下夹件的肢板连接，并且这种连接为双排孔或多排孔的连接。本实用新型结构简单、工艺性好、成本低、损耗小、抗振动能力强、可靠性高，电气性能和绝缘性能优良，使中、大容量的电抗器能应用三相一体的铁芯。

Description

一种三相三柱铁芯电抗器的铁芯夹件系统

技术领域

本实用新型涉及一种电抗器，具体涉及一种三相三柱铁芯电抗器的铁芯夹件系统，尤其适用于中、大容量的三相三柱铁芯电抗器。

背景技术

目前，因为没有一种能有效抑制振动的铁芯夹件系统应用于中、大容量的三相三柱铁芯电抗器中，造成产品振动大；而且有些产品在运行中振动越来越大；又由于振动的增长和铁芯夹件系统中所使用的绝缘件可靠性差，致使有些产品在运行中绝缘件损坏，发生局部过热甚至烧毁；有些产品在运行中因同电位连线被振脱或振断造成金属件悬浮放电。由于电气连接不可靠，夹件系统中存在短路环，并且酚醛纸管被振碎造成电气连接之后在夹件中出现了更多短路环，磁通在其中交变产生电流和损耗，当产品容量很小时这种损耗只造成局部温度偏高，而容量较大时就造成局部过热或烧毁；已有技术的电气连接是用二螺栓通过一软铜线两端的接线片连接两金属件，但常因螺栓松动或接线片与导线连接振开而造成金属件悬浮而放电。所以只有容量很小的三相铁芯电抗器采用三相三柱式铁芯结构，而中、大容量电抗器根本不敢采用三相三柱式铁芯结构，现有技术的三相铁芯电抗器是三个单相器身共用一个油箱的假三相结构，硅钢片、绝缘油、油箱钢板等原材料用量多，且产品振动大、损耗严重、体积庞大、运输和运行成本高，占地面积宽。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：克服上述已有技术的不足，而提供一种结构简单、工艺性好、成本低、损耗小、抗振动能力强、可靠性高的三相三柱铁芯电抗器的铁芯夹件系统，使中、大容量的电抗器能应用三相一体的铁芯。

本实用新型采用的技术方案是：这种三相三柱铁芯电抗器的铁芯夹件系统，由心柱、上轭、下轭构成的电抗器铁芯为三相一体的三相三柱式铁芯，除心柱拉螺杆外还增设端拉螺杆和相间拉螺杆，除主压梁外还增设副压梁，除主垫脚外还增设副垫脚，而且A相上横梁、B相上横梁、C相上横梁、A相下横梁、B相下横梁、C相下横梁、主压梁、副压梁、主垫脚、副垫脚，它们分别与前上夹件、前下夹件、后上夹件、后下夹件的肢板连接，并且这种连接为双排孔或多排孔的连接。

上述技术方案中，前上夹件与前下夹件、后上夹件与后下夹件绝缘连接，对应的端拉螺杆两端分别与对应的夹件必须是一端绝缘连接，另一端为电气连接；相间拉螺杆的两端绝缘穿过对应的夹件肢板后分别与主压梁、副压梁、主垫脚、副垫脚一端绝缘连接，另一端电气连接；心柱拉螺杆与所有上横梁、下横梁电气连接；三对上下横梁中，其中一对四端与上下夹件电气连接，则另二对只有一端与夹件电气连接，其它三端与夹件绝缘连接；主压梁、副压梁、主垫脚、副垫脚、上侧梁、下侧梁、水平拉螺杆或钢带与夹件必须是一端电气连接，另一端绝缘连接。

上述技术方案中，所述绝缘连接为纸浆成形绝缘管套在拉螺杆上，纸浆成形绝缘管上端外周套有防脱承压垫圈，纸浆成形绝缘管顶端垫有纸板垫圈，最后由钢螺栓或钢螺杆拧紧。

上述技术方案中，所述电气连接为不涂漆金属表面直接接触或其间夹压铜片的夹层连接。

上述技术方案中，夹件系统中所有金属件都有且只有一点接地。

上述技术方案中，夹件系统中无任何方位短路环。

本实用新型的铁芯夹件系统，采用科学可靠的绝缘系统以及同电位连接方式，其主要特点是：第一，整个夹件系统由各部件绝缘连接或电气连接而形成一个抗振动能力强的稳定框架，其中横梁、压梁、垫脚等水平夹持件与上下夹件肢板双排孔或多排孔连接；第二，竖直方向压紧器身的除心柱拉螺杆外，还有端拉螺杆，较低电压的产品可能还有位于相间位置的相间拉螺杆；第三，除位于上轭端部的二个主压梁外还有数个位于相间的副压梁，除位于下轭端部的二个主垫脚外还有数个位于相间的副垫脚；第四，夹件系统中所有金属件都有且只有一点接地；第五，夹件系统中无任何方位上的短路环；第六，绝缘系统中各零件具有高电气和机械强度，所用绝缘管是纸浆成形的而非脆性材料；第七，所有金属件之间的电气连接是由不涂漆的金属表面自身直接接触或在相连接的两金属面之间夹铜片。

本实用新型的有益效果是：科学的绝缘连接、电气连接原理及措施使金属件连接处具有高度的电气和机械可靠性，使夹件系统可以增设压梁、垫脚、螺杆等压紧或夹紧铁芯的零部件，形成更稳定的框架，具备更强的抑制振动的能力，使中、大容量的三相铁芯电抗器可以采用三相三柱式铁芯，制成三相一体式的抗振动能力强、工艺简单、具有高度可靠性的三相铁芯电抗器。这种三相铁芯电抗器不仅可靠性更好，而且制造、运输、安装、运行成本低，损耗小，占地面积大幅度减少。

附图说明

图1是本实用新型实施例的主体结构示意图。

图2的图2的俯视图。

图3是本实用新型中金属件之间绝缘连接结构示意图。

图4是本实用新型中金属件之间电气连接结构示意图。

图5是上夹件主体结构示意图。

图6是图5的俯视图。

图7是下夹件主体结构示意图。

图8是图7的俯视图。

图9是图1中夹件系统示意图。

图10是已有技术主体结构示意图。

图11是图10的俯视图。

图12是已有技术中金属件之间绝缘连接结构示意图。

图13是已有技术中金属件之间电气连接结构示意图。

图中，1-心柱，2-上轭，3-旁轭，4-下轭，5-心柱拉螺杆，6-端拉螺杆，7-相间拉螺杆，8-水平拉螺杆或钢拉带，9-上侧梁，10-前上夹件，11-前下夹件，12-后上夹件，13-后下夹件，14-A相上横梁，15-B相上横梁，16-C相上横梁，17-A相下横梁，18-B相下横梁，19-C相下横梁，20-主压梁，21-主垫脚，22-酚醛纸管，23-纸板垫圈，24-纸浆成形绝缘管，25-防脱承压垫圈，26-钢垫圈，27-钢螺栓或钢螺杆，28-油箱，29-上横梁，30-下横梁，31-绝缘油，32-下侧梁，33-夹件系统接地线，34-同电位连线，35-铜片，36-绝缘板，37-副压梁，38-副垫脚。

具体实施方式

参见附图，图10所示为已有技术主体结构示意图，由心柱1、上轭2、旁轭3、下轭4、酚醛纸管22、纸板垫圈23、同电位连线34等所构成的已有技术三相铁芯是独立的，其优点是三相铁芯各自独立，适用于任意容量的产品，其缺点是：第一，其六个旁轭3不仅使其本身材料用量巨大，而且使油箱28和绝缘油31用量巨大，使产品体积、总损耗、占地面积大；第二，其中所应用的如图12所示的已有技术的夹持件绝缘结构中的酚醛纸管22脆性大、机械强度低，在制造和运行中经常因振动而损坏，使铁芯夹件中出现更多短路环，在主、漏磁通的电磁感应作用下这样的短路环中会产生循环电流而、电阻损耗，轻者造成产品总损耗增大、局部温度偏高，重者造成整个绝缘系统崩溃，甚至烧毁产品，这正是已有技术只能制造小容量三相电抗器的原因；第三，同电位连线34的导线与接线片之间的焊接或压接经常被振断，两端的螺栓经常被振脱，从而产生金属件电位悬浮，造成放电甚至击穿；第四，主压梁20、主垫脚21的两端分别与前上夹件10、前下夹件11、后上夹件12、后下夹件13的肢板连接采用单排孔的线连接方式，夹件系统强度和稳定性较差。与已有技术相比，本实用新型给出了科学可靠的绝缘和电气连接，所设计的强度和稳定性更强、更可靠，使夹件系统所有金属件都有且只有一个接地点；夹件系统无任何方位的短路环；夹件系统中所有绝缘连接的绝缘零件具有高电气和机械可靠性；夹件系统中所有电气连接无被破坏的可能；根据本实用新型的基本原理，将图3所示高电气强度和机械强度的绝缘系统和图4所示高可靠的电气连接系统应用于图9所示的铁芯夹件系统，再应用于图1、图2所示的本实用新型的三相三柱铁芯实施例，使由心柱1、上轭2、下轭4等所构成的电抗器铁芯成为真正的三相一体的三相三柱式铁芯，原材料比已有技术大大节省，产品体积小、损耗小、占地少；这使得除心柱拉螺杆5外还可增设端拉螺杆6和相间拉螺杆7，除主压梁20外还可增设副压梁37，除主垫脚21外还可增设副垫脚38，来共同压紧铁芯柱1，压紧能力更强；不仅增设了副压梁37、副垫脚38，而且A相上横梁14、B相上横梁15、C相上横梁16，A相下横梁17、B相下横梁18、C相下横梁19，主压梁20，副压梁37，主垫脚21，副垫脚38，它们分别与前上夹件10、前下夹件11、后上夹件12、后下夹件13的肢板的连接都是双排孔或多排孔的连接，这使整个夹件系统成为一个更稳定的刚性框架，抗振动能力强。本实用新型应用于图1至图9的一种基本方式如下：前上夹件10与前下夹件11、后上夹件12与后下夹件13绝缘连接，即对应处的端拉螺杆6的两端分别与对应的夹件10、11、12、13连接，必须是一端为绝缘连接而另一端为电气连接；相间拉螺杆7的两端以绝缘的方式穿过对应的夹件10、11、12、13的肢板分别与主压梁20、副压梁37、主垫脚21、副垫脚38连接，必须是一端为绝缘连接而另一端为电气连接；心柱拉螺杆5与上横梁14、15、16、下横梁17、18、19电气连接；第一对上横梁14和下横梁17，第二对上横梁15和下横梁18，第三对上横梁16和下横梁19，对应地组成同相的三对，每对有四端分别与前上夹件10、后上夹件12、前下夹件11、后下夹件13连接，其中一对的四端分别与前上夹件10、后上夹件12、前下夹件11、后下夹件13电气连接，则另二对必须分别只有四端中的任意一端的连接是电气连接，其它三端的连接是绝缘连接；主压梁20、副压梁37、主垫脚21、副垫脚38、上侧梁9、下侧梁32、水平拉螺杆或钢带8分别有两端与前上夹件10、后上夹件12、前下夹件11、后下夹件13连接，必须是一端的连接为电气连接而另一端的连接为绝缘连接；其中所有绝缘连接都是由纸板垫圈23、纸浆成形绝缘管24、防脱承压垫圈25、钢垫圈26、钢螺栓或钢螺杆27组成的如图3所示或与之类似结构的连接，防脱承压垫圈25的作用是承受压力和防止纸浆成形绝缘管24脱落，可为金属或非金属材料；所有电气连接都是图4所示的金属表面的直接接触或其间夹铜片35的小电阻夹层的连接；整个夹件系统通过夹件系统接地线33接地。这种金属件之间的绝缘连接措施和电气连接措施使夹件中所有金属件都有且只有一点或一端接地；除心柱螺杆5和与两侧夹件都电气连接的那一对横梁之外，所有金属件之间最多有一点或一端电气相连，因而无任何方位的短路环；纸浆成形绝缘管24的电气强度和机械强度都远优于酚醛纸管22，使绝缘连接的可靠性高；金属表面直接或夹铜片连接使金属件之间的同电位电气连接是永久的，使电气连接更可靠。因此本实用新型克服了已有技术中振动大、损耗大、成本大、可靠性差的缺点，使三相一体的结构得以在中、大容量产品中实施，且振动、损耗和成本降低、可靠性提高。

Claims (6)

1、一种三相三柱铁芯电抗器的铁芯夹件系统，其特征在于由心柱、上轭、下轭构成的电抗器铁芯为三相一体的三相三柱式铁芯，除心柱拉螺杆外还增设端拉螺杆和相间拉螺杆，除主压梁外还增设副压梁，除主垫脚外还增设副垫脚，而且A相上横梁、B相上横梁、C相上横梁、A相下横梁、B相下横梁、C相下横梁、主压梁、副压梁、主垫脚、副垫脚，它们分别与前上夹件、前下夹件、后上夹件、后下夹件的肢板连接，并且这种连接为双排孔或多排孔的连接。

2、根据权利要求1所述的一种三相三柱铁芯电抗器的铁芯夹件系统，其特征在于前上夹件与前下夹件、后上夹件与后下夹件绝缘连接，对应的端拉螺杆两端分别与对应的夹件必须是一端绝缘连接，另一端为电气连接；相间拉螺杆的两端绝缘穿过对应的夹件肢板后分别与主压梁、副压梁、主垫脚、副垫脚一端绝缘连接，另一端电气连接；心柱拉螺杆与所有上横梁、下横梁电气连接；三对上下横梁中，其中一对四端与上下夹件电气连接，则另二对只有一端与夹件电气连接，其它三端与夹件绝缘连接；主压梁、副压梁、主垫脚、副垫脚、上侧梁、下侧梁、水平拉螺杆或钢带与夹件必须是一端电气连接，另一端绝缘连接。

3、根据权利要求2所述的一种三相三柱铁芯电抗器的铁芯夹件系统，其特征在于所述绝缘连接为纸浆成形绝缘管套在拉螺杆上，纸浆成形绝缘管上端外周套有防脱承压垫圈，纸浆成形绝缘管顶端垫有纸板垫圈，最后由钢螺栓或钢螺杆拧紧。

4、根据权利要求2所述的一种三相三柱铁芯电抗器的铁芯夹件系统，其特征在于所述电气连接为不涂漆金属表面直接接触或其间夹压铜片的夹层连接。

5、根据权利要求1所述的一种三相三柱铁芯电抗器的铁芯夹件系统，其特征在于夹件系统中所有金属件都有且只有一点接地。

6、根据权利要求1所述的一种三相三柱铁芯电抗器的铁芯夹件系统，其特征在于夹件系统中无任何方位短路环。

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