CN207731777U - 一种三相导线共用磁环的限流电抗器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种三相导线共用磁环的限流电抗器，其结构包括：分别与电气系统三相电压相连的三相导线；所述三相导线缠绕在同一组磁环上，且互不连通。该限流电抗器具有结构简单、体积小、重量轻的特点，磁环材料比起现有技术节省1/3，可同时满足电力系统动态无功补偿装置三相三线、三相四线补偿回路接线方式。

Description

一种三相导线共用磁环的限流电抗器
技术领域
本实用新型涉及电力系统低压成套无功功率补偿装置技术领域，尤其涉及一种三相导线共用磁环的限流电抗器。
背景技术
电力系统低压成套无功功率补偿装置技术领域所使用的限流电抗器主要采用铁芯、空心两种结构，重量重，体积大，加工复杂。而非晶磁环由于其优异的电磁性能(高饱和磁感应强度、低矫顽力，高初始磁导率)，已经在电力电子技术、抗电磁干扰部件、开关电源、传感器等领域有着广泛的应用。目前采用非晶磁环的限流电抗器，一般采用一相导线绕在一个磁环上作为一个单相电抗器，三个同规格单相电抗器放入同一个外壳组合为三相的限流电抗器，因此该限流电抗器体积大。如何在重量、体积、成本寻求一个更优化的限流电抗器解决方案成为当务之急。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种三相导线共用磁环的限流电抗器，可改善现有限流电抗器体积大、重量大、成本高的问题，且串联接入三相角接并联电容器组时不会出现限流电抗器失效的状况。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种三相导线共用磁环的限流电抗器，安装于三相三线、三相四线补偿回路中，其可包括：
分别与电气系统三相电压相连的三相导线；
所述三相导线缠绕在同一组磁环上，且互不连通。
其中，所述三相导线共用磁环的限流电抗器在接入三相角接电容组和三相星接电容组时，压差不为零。
其中，所述同一组磁环为一个磁环或者至少两个相同磁环的叠加组合。
其中，所述三相导线在所述同一组磁环上的缠绕方式为：单独同向缠绕、共同同向缠绕、单独异相缠绕，所述三相导线接入所述补偿回路后，其中任意两相导线与另一相导线内的电流流向相反。
其中，所述磁环的材料为非晶合金、铁氧体、矽钢片中的任一种。
其中，所述三相导线的材料为不同线径的铜电刷线、铜导线、铝导线中的任一种，或者为不同尺寸的铜箔或铝箔，或者为不同尺寸的铜排或铝排。
其中，所述三相导线与所述磁环之间采用环氧树脂等绝缘材料灌封固化。
其中，所述三相导线共用磁环的限流电抗器设风扇启动温度控制常开接点、过温报警温度控制常闭接点均连接在PCB上。
本实用新型实施例的有益效果在于：
本实用新型的三相导线共用磁环的限流电抗器，与一相导线绕在一个磁环上作为一个单相电抗器，三个同规格单相电抗器放入同一个外壳组合为三相的限流电抗器相比，磁环材料节省1/3，具有结构简单、体积小、重量轻的特点；可同时满足电力系统动态无功补偿装置三相三线、三相四线补偿回路接线方式。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型一种三相导线共用磁环的限流电抗器的一个实施例的结构示意图。
图2是现有技术电抗率为0.1％的限流电抗器的常见绕线方式示意图。
图3是本实用新型一种三相导线共用磁环的限流电抗器的一个实施例的绕线方式示意图。
图4是本实用新型一种三相导线共用磁环的限流电抗器的另一个实施例的绕线方式示意图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本实用新型可以用以实施的特定实施例。
本实用新型实施例提供一种三相导线共用磁环的限流电抗器，可安装于三相三线、三相四线补偿回路中，结合图1和图3所示，其主要结构可包括：
分别与电气系统三相电压U、V、W端相连的三相导线(导线1、导线2以及导线3)；
三相导线(导线1、导线2以及导线3)缠绕在同一组磁环4上，且三相导线(导线1、导线2以及导线3)互不连通。
三相导线中任意两相导线与另一相导线内的电流流向相反。作为举例，本实施例中，该导线2、导线3内的电流Iv、Iw方向一致，均围绕磁环4的环向呈顺时针流动，而导线1内的电流Iu的方向则是围绕磁环4的环向呈逆时针流动。当然在其他可选的实施例中，根据实际连接情况，也可以是导线1和导线3内电流Iu、Iw呈顺时针流动，而导线2内的电流Iv呈逆时针流动；也可以是导线1和导线2内的电流Iu、Iv呈顺时针流动，而导线3内的电流Iw呈逆时针流动。
在目前的现有技术中，如图2所示，通常使用一相导线绕在一个磁环上作为一个单相电抗器，三个同规格单相电抗器放入同一个外壳组合为三相的限流电抗器。我们将该类型的限流电抗器与断路器、投切开关、0.45-30-3或0.25-20-3Y0电容器串联，在电源电压3×220VAC/380VAC条件下，用伏安法来测试电抗器端(U、V、W端)电压及电流，根据公式QCN＝ωCNUCN 2、k％＝ω2LC，这样可以得到U、V、W端的各类参数测试结果。比如，采用1根长度590mm、线径为8平方毫米的绝缘导线1在1个50×25×10毫米的非晶磁环4上绕线8圈作为单相电抗器接入U端；使用同样的材料和绕线方式，采用1根长度590mm、线径为8平方毫米的绝缘导线2在1个50×25×10毫米的非晶磁环5上绕线8圈作为单相电抗器接入V端；采用1根长度590mm、线径为8平方毫米的绝缘导线3在1个50×25×10毫米的非晶磁环6上绕线8圈作为单相电抗器接入W端，将其组合为一个三相限流电抗器与断路器、投切开关、0.45-30-3或0.25-20-3Y0电容器串联，在电源电压3×220VAC/380VAC条件下，用伏安法来测试电抗器端(U、V、W端)电压及电流，则得出参数如下表:
则可得知该类型组合而成的三相限流电抗器的规格为电抗率k％标准值为0.1％，允许范围为0.1％～1.0％，电抗器上下端电压差允许范围为0.231V～2.332V。
实施例一：
在本实施例中，如图3所示则是采用3条长度590mm、线径为8平方毫米的绝缘导线1、导线2以及导线3分别在1个57×32×20毫米的非晶磁环4上绕线4圈构成了一个三相导线共用磁环的限流电抗器。导线1与U端相连，电流Iu从U1端向U2端流动，围绕非晶磁环4的环向呈逆时针方向流动；导线2与V端相连，电流Iv从V1端向V2端流动，围绕非晶磁环4的环向呈顺时针方向流动；导线3与W端相连，电流Iw从W1端向W2端流动，围绕非晶磁环4的环向呈顺时针方向流动。该三相导线共用磁环的限流电抗器与断路器、投切开关、0.45-30-3或0.25-20-3Y0电容器串联，在电源电压3×220VAC/380VAC条件下，用伏安法来测试电抗器端(U、V、W端)电压及电流，得出以下的结果：
根据以上的结果可知，该实施例中的三相导线共用磁环的限流电抗器的效果与目前技术所用的组合式的限流电抗器一致，在规格要求的范围之内。当然在其他的实施例中，本实用新型的三相导线共用磁环的限流电抗器的磁环还可以规格参数的要求不同采用不同大小和形状的其他材料的磁环，比如非晶合金、铁氧体、矽钢片或其他磁性材料。当然在其他的实施例中，三相导线的材料也可以根据不同的需求选用不同线径的铜电刷线、铜导线或铝导线，不同尺寸的铜箔或铝箔，不同尺寸的铜排或铝排。当然在其他的实施例中，导线在磁环上缠绕的方式可为多种，比如，单独同向缠绕、共同同向缠绕、单独异相缠绕，不论何种缠绕方式都需确保接入补偿回路后，其中任意两相导线与另一相导线内的电流流向相反。当然在其他实施例中，导线在磁环上缠绕的圈数可根据实际参数的需求进行调整，但是需要保证每次的调整后三相导线缠绕的圈数的一致性。
本实用新型的三相导线共用磁环的限流电抗器的装配方式结合图1所示，首先将三条加套硅胶管长度为590mm、线径为8平方毫米的导线1，导线2和导线3的两头分别焊接在铜连接片，三根导线绕接在一个57.5mm×32mm×20mm非晶磁环4上。三相导线按黄绿红或黑绿红的顺序穿过磁环4的中心，以穿过磁环4中心1次为1圈，共绕线4圈。放入塑胶下盖时，应按硅胶管两头外套的10～20mm不同颜色热缩管区分，热缩管颜色对应的输入侧：U1-黄色、V1-绿色、W1-红色，输出侧：U2-黑色、V2-绿色、W2-红色，与塑胶下盖对应U1、V1、W1、U2、V2、W2位置摆放好。塑胶下盖6个螺母槽对应装入螺母。导线两头套绿色热缩管的25×14.5×1.5mm铜连接片装入V1、V2，两头套红色热缩管的25×14.5×1.5mm铜连接片装入W1、W2，U1-黄色与U2-黑色上下两头对调，套黄色热缩管的25×14.5×1.5mm铜连接片装入U2，套黑色热缩管的25×14.5×1.5mm铜连接片装入U1，用6枚M6×14mm螺丝固定铜连接片。进一步将50℃风扇启动温度控制常开接点导线两端、105℃过温报警温度控制常闭接点导线两端都焊接到含有4P接线端子PCB板上，再用2枚M3×10mm圆头自攻螺丝固定到塑胶上盖，2个温度接点与非晶磁环一起装入下盖内部并用环氧树脂灌封固定。最后用4枚M3×10mm圆头自攻螺丝固定塑胶上盖与下盖。这样就构成了一个完整的三相导线共用磁环的限流电抗器。
实施例二：
在另外一个实施例中，如图4所示，采用3条长度590mm、线径为8平方毫米的绝缘导线1、导线2以及导线3分别在一组50×25×10毫米的非晶磁环(由同规格的磁环4和磁环5叠加而成)上绕线4圈构成了一个三相导线共用磁环的限流电抗器。导线1与U端相连，电流Iu从U1端向U2端流动，围绕非晶磁环组的环向呈逆时针方向流动；导线2与V端相连，电流Iv从V1端向V2端流动，围绕非晶磁环组的环向呈顺时针方向流动；导线3与W端相连，电流Iw从W1端向W2端流动，围绕非晶磁环组的环向呈顺时针方向流动。该三相导线共用磁环的限流电抗器与断路器、投切开关、0.45-30-3或0.25-20-3Y0电容器串联，在电源电压3×220VAC/380VAC条件下，用伏安法来测试电抗器端(U、V、W端)电压及电流，得出以下的结果：
根据以上的结果可知，该实施例中的三相导线共用磁环的限流电抗器的效果与目前技术所用的组合式的限流电抗器一致，在规格要求的范围之内。当然在其他可选的实施例中，磁环叠加的个数可根据是实际的需求进行调整，但是一定是同规格的磁环进行叠加。
通过上述说明可知，本实用新型的有益效果在于：
本实用新型的三相导线共用磁环的限流电抗器，与一相导线绕在一个磁环上作为一个单相电抗器，三个同规格单相电抗器放入同一个外壳组合为三相的限流电抗器相比，磁环材料节省1/3，具有结构简单、体积小、重量轻的特点；可同时满足电力系统动态无功补偿装置三相三线、三相四线补偿回路接线方式。
以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种三相导线共用磁环的限流电抗器，安装于三相三线、三相四线补偿回路中，其特征在于，包括：
分别与电气系统三相电压相连的三相导线；
所述三相导线缠绕在同一组磁环上，且互不连通。
2.根据权利要求1所述的三相导线共用磁环的限流电抗器，其特征在于，所述三相导线共用磁环的限流电抗器在接入三相角接电容组和三相星接电容组时，压差不为零。
3.根据权利要求1所述的三相导线共用磁环的限流电抗器，其特征在于，所述同一组磁环为一个磁环或者至少两个相同磁环的叠加组合。
4.根据权利要求3所述的三相导线共用磁环的限流电抗器，其特征在于，所述三相导线在所述同一组磁环上的缠绕方式为：单独同向缠绕、共同同向缠绕、单独异相缠绕，所述三相导线接入所述补偿回路后，其中任意两相导线与另一相导线内的电流流向相反。
5.根据权利要求3所述的三相导线共用磁环的限流电抗器，其特征在于，所述磁环的材料为非晶合金、铁氧体、矽钢片中的任一种。
6.根据权利要求1所述的三相导线共用磁环的限流电抗器，其特征在于，所述三相导线的材料为不同线径的铜电刷线、铜导线、铝导线中的任一种，或者为不同尺寸的铜箔或铝箔，或者为不同尺寸的铜排或铝排。
7.根据权利要求6所述的三相导线共用磁环的限流电抗器，其特征在于，所述三相导线与所述磁环之间采用环氧树脂等绝缘材料灌封固化。
8.根据权利要求1所述的三相导线共用磁环的限流电抗器，其特征在于，所述三相导线共用磁环的限流电抗器设风扇启动温度控制常开接点、过温报警温度控制常闭接点均连接在PCB上。
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