專利名稱：餅式線圈干式鐵芯電抗器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種干式鐵芯電抗器，尤其是ー種餅式線圈干式鐵芯電抗器，將纏繞線圈分層形成餅式結構，簡化加工的エ藝，尤其是線圈纏繞的エ藝，提高線圈整體的散熱性能，降低線圈損耗。
背景技術：
干式鉄心電抗器是ー種重要的電カ元件，廣泛使用于無功補償、濾波、限流等多種場合，主要對用電設備起保護，穩定電壓，提高功率因數等作用，與空心電抗器相比主要有占地面積小、漏磁小適合柜內布置等特點。在電流較小的場合，線圈可實用單根或多根導線繞制，線圈結構一般是層式結構；在電流較大的場合，可以采用鋁箔或銅箔繞制，但箔繞線圈在實際運行時均存在損耗大、線圈繞制加工困難、エ藝操作復雜等問題。為此，需要找到 一種既能降低線圈損耗，又能在大電流下長期工作的產品，以滿足電カ系統對此類產品的需求。中國專利局于2010年10月6日公告了ー份CN201601002U號專利，名稱為餅式電カ濾波電抗器，包括支架與線圈繞組，線圈繞組為用金屬導線在同一平面螺旋繞制的環形結構，并用支架進行夾持，豎向的螺栓穿過支架上的孔將多組環形線圈繞組上下堆疊在一起，在相鄰的兩組線圈繞組之間的螺栓桿上設置墊圈與調節螺母。支架夾持同一環形線圏，各個環形線圈之間為獨立結構，因此同一組線圈的長度受限，如果改變線圈繞制長度就會増加電抗器的體積，同時也會影響線圈的散熱。
發明內容本實用新型解決了現有技術中箔繞線圈繞制困難，エ藝操作復雜，線圈損耗大的缺陷，提供ー種餅式線圈干式鐵芯電抗器，將線圈繞制成餅狀，餅與餅之間間隔分開，繞制方便，エ藝簡單，線圈的損耗小。本實用新型還解決了現有技術中層式繞制線圈，造成多根線并繞硬度大、換位難、線圈表面及端面不平整，容易產生集膚效應和渦流影響的缺陷，提供ー種餅式線圈干式鐵芯電抗器，一根線圈纏繞成多層餅式結構，纏繞硬度小，同時又能保證餅間的平整度。本實用新型還解決了現有技術中線圈導線并聯繞制根數的限制，從而限制了電抗器的額定電流的缺陷，提供ー種餅式線圈干式鐵芯電抗器，增加組數就可以增加并聯導線的根數，從而增加電抗器的額定電流。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是ー種餅式線圈干式鐵芯電抗器，包括鐵芯柱、纏繞在鐵芯柱外的線圈及分別設置在鐵芯柱兩端的上鐵軛和下鐵軛，鐵芯柱外部套置有圓筒，線圈纏繞在圓筒外；線圈分為多個線圈組，一個線圈組由ー根線纏繞形成多層線圈餅，線圈餅之間通過線圈墊塊隔開，線圈組與線圈組之間通過銅排并聯連接；線圈餅是由線在ー個平面內繞著鐵芯柱的中心螺旋纏繞而成。將線圈繞制成餅狀形成線圈餅，線圈餅與線圈餅之間用線圈墊片間隔分開，使得線圈餅之間形成空隙，改善線圈的散熱條件；線圈在同一平面螺旋纏繞成餅狀，繞制方便，エ藝簡單，線圈的損耗小，同時能改善線圈表面及端面不平整的缺陷；同一個鐵芯柱外的線圈分為多個線圈組，每個線圈組包含一個或多個線圈餅，線圈組和線圈組之間成并聯關系，在設計時根據過電流的大小選擇導線的截面積和并聯的組數；餅式線圈散熱面積大，沒有層間絕緣和外包，進ー步改善了散熱條件，因此，同等的發熱量的情況下，溫升比層式線圈低很多；同一組線圈采用ー根導線繞制而成，根據導線的長度從而確定不同的線圈餅數，如此可以減小線圈的外徑，從而縮小電抗器的外形尺寸；一根線圈纏繞成多層餅式結構，纏繞硬度小，消除集膚效應和渦流影響；調整同一線圈組的線圈餅的餅數就能調整該線圈組的繞制長度，從而擴展電抗器的容量。作為優選，鐵芯柱為多層鐵芯餅疊加而成，鐵芯餅與鐵芯餅之間由環氧板間隔，圓筒內部填充有環氧樹脂并將鐵芯餅固化成一體。鐵芯柱由硅鋼片疊制而成，鐵芯餅與鐵芯餅之間用環氧板隔開，使得鐵芯餅之間形成氣隙，通過圓筒套置鐵芯柱并用環氧樹脂澆注固化，能降低電抗器運行時的噪音，還能避免在搬運過程中電抗器的電感值發生變化。作為優選，圓筒采用玻璃鋼筒，玻璃鋼筒外周對稱設置有若干撐條，撐條與玻璃鋼筒的軸線平行，撐條由環箍緊固到玻璃鋼筒外部；撐條的外側面與墊圈墊片的內側邊相連 接。撐條具有一定的厚度，導線纏繞后，最內圈的導線與玻璃鋼筒之間形成氣隙，改善散熱條件，線圈墊片安裝在撐條上；如果省去撐條，線圈墊片也可是直接安裝在圓筒上。作為優選，撐條的截面為T形，T形撐條豎向部位的端面為弧形面，該弧形面與玻璃鋼筒的外周貼合；線圈墊片的內側邊為與撐條相配的內陷的T形槽。撐條的弧形面與玻璃鋼筒的外周貼合，撐條與玻璃鋼筒之間不會產生縫隙，連接比較穩定；線圈墊片與撐條之間采用T形方式插接，使得線圈墊片不能徑向移動，但可以沿著軸向移動，從而調整線圈餅的高度，選用合適的纏繞導線。作為優選，玻璃鋼筒的外周緊固有6-8根撐條，同一層除的線圈墊片厚度相同。根據線圈的內徑的大小來決定撐條分布的均勻性，如果線圈的內徑較大，則可以適當增加撐條的數量，線圈墊塊的厚度一般為3-5mm，線圈墊塊過厚將増加線圈的高度，使得電抗器體積變大，線圈墊塊太薄，線圈餅與線圈餅直接的間距太小，不利于散熱；為了方便固定撐條，撐條內部設置通孔，通孔穿透撐條的兩側邊，撐條均布到玻璃鋼筒外周時，環箍依次穿過所有撐條的通孔將撐條固定，環箍可以分為多道。作為優選，線圈墊片為平板結構，線圈墊片與圓筒的軸線相垂直，線圈墊片與線圈餅的平面相垂直；圓筒外部的線圈墊片形成的外徑大于線圈的最大外徑。同一線圈中使用的線圈墊片的厚度可以不同，比如不同層間的線圈墊片厚度不同，比如不同線圈組件使用的線圈墊片厚度不同；不同厚度的線圈墊片可以采用不同的結構，比如厚度較大的線圈墊片可以采用U形結構。作為優選，線圈纏繞使用的線為F級絕緣的雙玻璃絲包線，雙玻璃絲包線的截面為矩形。雙玻璃絲包線耐溫也比較高，與環氧樹脂有很好的粘著性，從而使線圈變的更加緊固結實；雙玻璃絲包線的截面形狀可以根據實際需要進行選擇。作為優選，銅排分為進線排和出線排；線圈組的進線頭焊接在進線排上，線圈組的出線頭焊接在出線排上；同一鐵芯柱上的線圈組形成并聯，不同鐵芯柱上的進線排連成ー體，出線排連成一體。使用銅排，排列整齊，銅排的大小須滿足過電流的要求。作為優選，上鐵軛的兩側設置有上夾件，上夾件呈槽形，上鐵軛兩側的上夾件槽ロ相向，兩上夾件之間通過螺釘連接固定并夾緊上鐵軛，螺釘穿透上鐵軛；下鐵軛的兩側設置有下夾件，下夾件呈槽形，下鐵軛兩側的下夾件槽ロ相向，兩下夾件之間通過螺釘連接固定并夾緊下鐵軛，螺釘穿透下鐵軛；上夾件與下夾件之間通過拉桿連接固定。拉桿穩定了電抗器的整體結構，使其在搬運吊裝過程中不變形。作為優選，兩上夾件之間連接有壓件，壓件與上夾件相垂直，壓件與兩上夾件通過螺釘固定連接；兩下夾件之間垂直連接有兩地腳，地腳呈槽形，兩地腳的槽ロ相向。本實用新型的有益效果是將線圈繞制成餅狀，線圈餅與線圈餅之間間隔分開，繞制方便，エ藝簡單，線圈的損耗小；一根線圈纏繞成多層餅式結構，纏繞硬度小，同時又能保證餅間的平整度；調整同一組線圈的餅數就能調整該組線圈的繞制長度，從而擴展電抗器的容量。
圖I是本實用新型一種結構示意圖；圖2是本實用新型圖I的側視圖；圖3是本實用新型一種鐵芯柱的結構示意圖；圖4是本實用新型圖2所示鐵芯柱的截面視圖；圖5是本實用新型一種線圈墊片的安裝示意圖；圖6是本實用新型一種撐條的結構示意圖；圖7是本實用新型ー種線圈墊片的結構示意圖；圖中1、線圈餅，2、線圈墊片，3、進線排，4、撐條，5、玻璃鋼筒，6、地腳，7、下夾件，
8、出線排，9、拉桿，10、鐵芯柱，11、吊耳，12、上夾件，13、壓件，14、上鐵軛，15、下鐵軛，16、環氧板，17、鐵芯餅，18、環氧樹脂，19、硅鋼片，20、弧形面，21、T形槽。
具體實施方式
下面通過具體實施例，并結合附圖，對本實用新型的技術方案作進ー步具體的說明。實施例一種餅式線圈干式鐵芯電抗器(參見附圖I附圖2)，包括鐵芯柱10、纏繞在鐵芯柱外的線圈及分別設置在鐵芯柱兩端的上鐵軛14和下鐵軛15，上鐵軛的兩側通過螺釘夾有上夾件12，下鐵軛兩側通過螺釘夾有下夾件7。上夾件和下夾件均為槽形，固定時槽ロ相向。同一側的上夾件與下夾件之間連接有拉桿9。上夾件的上方垂直固定有壓件13，壓件呈槽形，槽ロ朝上，槽形的底部與兩側的上夾件通過螺釘固定。下夾件的下方垂直固定有兩個地腳6，地腳呈槽形，槽ロ相向。上夾件上方固定有四個吊耳11。鐵芯柱為兩個，兩個鐵芯柱、上鐵軛和下鐵軛形成ー個框形結構(參見附圖3)。鐵芯柱為多層鐵芯餅17疊加而成，鐵芯餅與鐵芯餅之間由環氧板16間隔。鐵芯餅有多層硅鋼片19層疊而成(參見附圖4)，同一鐵芯餅的硅鋼片的寬度不同，層疊后的包絡面為圓柱形。鐵芯柱的外部套置有圓柱形的玻璃鋼筒5，玻璃鋼筒的內部填充有環氧樹脂18，環氧樹脂將鐵芯餅與環氧板固化成一體。玻璃鋼筒的外部通過環箍緊固有6道均布的撐條4 (參見附圖5附圖6)，撐條與撐條之間間隔60°，撐條與玻璃鋼筒的軸線相平行。撐條的截面為T形，T形撐條豎向部位的端面為弧形面20，該弧形面與玻璃鋼筒的外周貼合，T形的橫向部處于最外周部位。撐條的外周上連接有線圈墊片2，同一撐條上布置有多個線圈墊片2(參見附圖7)。線圈墊片為平板結構厚度為4mm，線圈墊片與玻璃鋼筒的軸線相垂直，線圈墊片與撐條連接的部位設置有內陷的T形槽21,撐條的橫向部卡入到T形槽內。玻璃鋼筒外周纏繞有線圈，線圈使用的導線為F級絕緣的雙玻璃絲包線，雙玻璃絲包線的截面為矩形。線圈分為多個線圈組，一個線圈組由ー根線纏繞形成兩層線圈餅1，線圈墊片處于線圈餅之間并將線圈餅隔開，線圈墊片所在的位置成為線圈餅之間的氣隙，線圈墊片形成的外徑大于線圈的最大外徑。線圈餅是由線在ー個平面內繞著鐵芯柱的中心螺旋纏繞而成，同一線圈組的導線繞制完ー個線圈餅后經過線圈墊片之間的縫隙再次繞制第二個線圈餅。線圈組與線圈組之間通過銅排并聯，銅排分為進線排3和出線排8。同一線圈組的一個導線繞制線圈餅后形成ー個出線頭和ー個進線頭，出線頭共同連接到出線排上，進線頭共同連接進線排上。兩鐵芯柱外部的進線排共用一體形成U形結構，兩鐵芯柱外的出線排共用一體形成U形結構。以上所述的實施例只是本實用新型的一種較佳方案，并非對本實用新型作任何形式上的限制，在不超出權利要求所記載的技術方案的前提下還有其它的變體及改型。·
權利要求1.ー種餅式線圈干式鐵芯電抗器，包括鐵芯柱、纏繞在鐵芯柱外的線圈及分別設置在鐵芯柱兩端的上鐵軛和下鐵軛，其特征在于鐵芯柱外部套置有圓筒，線圈纏繞在圓筒外；線圈分為多個線圈組，一個線圈組由ー根線纏繞形成多層線圈餅，線圈餅之間通過線圈墊塊隔開，線圈組與線圈組之間通過銅排并聯連接；線圈餅是由線在ー個平面內繞著鐵芯柱的中心螺旋纏繞而成。
2.根據權利要求I所述的餅式線圈干式鐵芯電抗器，其特征在于鐵芯柱為多層鐵芯餅疊加而成，鐵芯餅與鐵芯餅之間由環氧板間隔，圓筒內部填充有環氧樹脂并將鐵芯餅固化成一體。
3.根據權利要求I或2所述的餅式線圈干式鐵芯電抗器，其特征在于圓筒采用玻璃鋼筒，玻璃鋼筒外周對稱設置有若干撐條，撐條與玻璃鋼筒的軸線平行，撐條由環箍緊固到玻璃鋼筒外部；撐條的外側面與墊圈墊片的內側邊相連接。
4.根據權利要求3所述的餅式線圈干式鐵芯電抗器，其特征在于撐條的截面為T形，T形撐條豎向部位的端面為弧形面，該弧形面與玻璃鋼筒的外周貼合；線圈墊片的內側邊為與撐條相配的內陷的T形槽。
5.根據權利要求4所述的餅式線圈干式鐵芯電抗器，其特征在于玻璃鋼筒的外周緊固有6-8根撐條，同一層除的線圈墊片厚度相同。
6.根據權利要求I所述的餅式線圈干式鐵芯電抗器，其特征在于線圈墊片為平板結構，線圈墊片與圓筒的軸線相垂直，線圈墊片與線圈餅的平面相垂直；圓筒外部的線圈墊片形成的外徑大于線圈的最大外徑。
7.根據權利要求I所述的餅式線圈干式鐵芯電抗器，其特征在于線圈纏繞使用的線為F級絕緣的雙玻璃絲包線，雙玻璃絲包線的截面為矩形。
8.根據權利要求I所述的餅式線圈干式鐵芯電抗器，其特征在于銅排分為進線排和出線排；線圈組的進線頭焊接在進線排上，線圈組的出線頭焊接在出線排上；同一鐵芯柱上的線圈組形成并聯，不同鐵芯柱上的進線排連成一體，出線排連成一體。
9.根據權利要求I或2或6或7或8所述的餅式線圈干式鐵芯電抗器，其特征在于上鐵軛的兩側設置有上夾件，上夾件呈槽形，上鐵軛兩側的上夾件槽ロ相向，兩上夾件之間通過螺釘連接固定并夾緊上鐵軛，螺釘穿透上鐵軛；下鐵軛的兩側設置有下夾件，下夾件呈槽形，下鐵軛兩側的下夾件槽ロ相向，兩下夾件之間通過螺釘連接固定并夾緊下鐵軛，螺釘穿透下鐵軛；上夾件與下夾件之間通過拉桿連接固定。
10.根據權利要求9所述的餅式線圈干式鐵芯電抗器，其特征在于兩上夾件之間連接有壓件，壓件與上夾件相垂直，壓件與兩上夾件通過螺釘固定連接；兩下夾件之間垂直連接有兩地腳，地腳呈槽形，兩地腳的槽ロ相向。
專利摘要本實用新型涉及一種餅式線圈干式鐵芯電抗器。解決了現有技術中箔繞線圈繞制困難，工藝操作復雜，線圈損耗大的缺陷，包括鐵芯柱、纏繞在鐵芯柱外的線圈及分別設置在鐵芯柱兩端的上鐵軛和下鐵軛，鐵芯柱外部套置有圓筒，線圈纏繞在圓筒外；線圈分為多個線圈組，一個線圈組由一根線纏繞形成多層線圈餅，線圈餅之間通過線圈墊塊隔開，線圈組與線圈組之間通過銅排并聯連接；線圈餅是由線在一個平面內繞著鐵芯柱的中心螺旋纏繞而成。將線圈繞制成餅狀，線圈餅之間間隔分開，繞制方便，工藝簡單，線圈的損耗小；一根線圈纏繞成多層餅式結構，纏繞硬度小，同時又能保證餅間的平整度。
文檔編號H01F27/24GK202601389SQ20122024161
公開日2012年12月12日 申請日期2012年5月23日 優先權日2012年5月23日
發明者黃岳平, 孫新年 申請人:杭州銀湖電氣設備有限公司