大電流抗流線圈的制作方法

本發明屬于電子技術領域，具體涉及一種大電流抗流線圈。

背景技術：

電抗器也叫電感器，在電路中起到阻抗的作用，一個導體通電時就會在其所占據的一定空間范圍產生磁場，所以所有能載流的電導體都有一般意義上的感性。然而通電長直導體的電感較小，所產生的磁場不強，因此實際的電抗器是導線繞成螺線管形式，稱空心電抗器；有時為了讓這只螺線管具有更大的電感，便在螺線管中插入鐵心，稱鐵心電抗器。電抗分為感抗和容抗，比較科學的歸類是感抗器(電感器)和容抗器(電容器)統稱為電抗器，日常人們所說的電容器就是容抗器，而電抗器專指電感器。采用了電抗器，在發生短路時，電抗器上的電壓降較大，所以也起到了維持母線電壓水平的作用，使母線上的電壓波動較小，保證了非故障線路上的用戶電氣設備運行的穩定性。電抗器作為無功補償手段，在電力系統中是不可缺少的。

作為鐵芯式電抗器中的一種，ei型大電流抗流器，其鐵芯是由“e”型鐵芯和“i”型鐵芯疊加起來的，單線線圈單一角度繞設在“e”型鐵芯上。這種結構的電抗器，通過“e”型鐵芯和"i“型鐵芯疊加，兩者接觸面存在較大的氣隙，氣隙的作用是減小磁導率，使線圈特性較少地依賴于磁芯材料的起始磁導率，但氣隙過大使得磁阻也大，降低磁導率的情況下要求線圈圈數較多，相關的銅損也增加；而且單線線圈單一角度繞設在“e”型鐵芯，一旦大電流穿過時，線圈存在趨膚效應，降低了整個ei型大電流抗流器的阻抗作用。

因此，傳統ei型大電流抗流器存在體積大、損耗也高的缺點，影響了電抗器產品的工作效率，降低了電抗器使用的安全性。

技術實現要素：

本發明的目的是為了解決傳統ei型大電流抗流器體積大、損耗高的問題，提供一種大電流抗流線圈。

為了達到上述發明目的，本發明采用以下技術方案：

大電流抗流線圈，包括e形鐵芯、骨架和i形鐵芯，所述e形鐵芯包括一橫柱、設于橫柱上的兩個側柱、一個中柱，所述中柱設于兩個側柱之間，所述i形鐵芯與側柱、中柱頂觸，所述骨架套設在中柱上，骨架上的線圈采用漆包銅導線，所述漆包銅導線外周采用第一膠帶繞設一層，所述漆包銅導線的線頭段和線尾段分別套設硅膠套管。傳統繞線都裸露的單線直接繞設在骨架上，降低了線圈的工作效率。

進一步，線頭段的端部和線尾段的端部分別焊接一銅端子。

進一步，所述線頭段的端部和線尾段的端部與銅端子的焊接處設有熱縮套管。

進一步，所述線圈為漆包銅導線雙線并繞，圍繞骨架繞設若干層，每層為不同或相同的若干匝數。

更進一步，所述若干層線圈中任意兩層之間設有第一dmd絕緣紙。dmd絕緣紙，全稱為聚酯薄膜聚酯纖維非織布柔軟復合制品，具有良好的機械強度、介電性能和較高的耐熱性能。

進一步，所述線圈外側繞設有第二dmd絕緣紙。

進一步，所述e形鐵芯、i形鐵芯為分別為若干片e形硅鋼片疊加、i形硅鋼片疊加，多個e形硅鋼片之間、多個i形硅鋼片之間分別通過螺栓連接固定。

進一步，還包括第二環氧板和第三dmd絕緣紙，所述e形鐵芯、第二環氧板、第三dmd絕緣紙和i形鐵芯依次疊放設置。環氧板和第三dmd絕緣紙設置于e形鐵芯與i形鐵芯之間的氣隙位置。環氧板全稱為環氧玻璃纖維板，具有高的機械和介電性能較好的耐熱性和耐潮性。

進一步，所述線圈上表面、下表面位于中柱兩側，與e形鐵芯、i形鐵芯形成四個接觸面，所述線圈與接觸面之間設有第一環氧板，第一環氧板起著隔離線圈與e形鐵芯或i形鐵芯，避免兩者接觸的作用。

進一步，所述線圈與側柱之間設有第三環氧板，有效隔離側柱與線圈的同時，也起著緊固e形鐵芯與線圈的作用。

進一步，所述骨架采用紅鋼紙套筒，骨架外周包裹設有若干層第二膠帶。

進一步，所述螺栓的頭部與e形鐵芯或i形鐵芯之間依次設有第一紅木墊圈、第一平鋼墊圈。

進一步，所述螺母與與e形鐵芯或i形鐵芯之間依次設有第二紅木墊圈、第二平鋼墊圈。

進一步，所述e形鐵芯的側柱、i形鐵芯之間通過設置l形支撐架固定。

進一步，所述e形硅鋼片、i形硅鋼片采用ei133.2/50w470型號。

本發明與現有技術相比，有益效果是：

1針對大電流，本抗流線圈采用雙線并繞的方式，避免了單線繞制時帶來的趨膚效應，提高了抗流線圈的工作效率；

2在繞線前采用膠帶包裹銅線先繞設e形鐵芯，使得抗流線圈能耐受10000伏以上的高壓，杜絕了繞組匝間存在的短路隱患；

3.本抗流線圈使用ei133.2/50w470硅鋼片，使溫升降低，相對于同功率的變壓器，采用本抗流線圈的變壓器體積更小；

4.有效提高了抗流線圈在使用過程中的安全性和穩定性。

附圖說明

圖1是抗流線圈的正面方向示意圖；

圖2是抗流線圈的左視方向示意圖；

圖3是抗流線圈的俯視方向示意圖。

圖中：e形鐵芯1，橫柱11，側柱12，骨架2，i形鐵芯3，上表面31，線圈4，線頭段41，線尾段42，銅端子5，硅膠套管6，熱縮套管7，螺栓8,螺母9，第一平鋼墊圈10，第一紅木墊圈20，l形夾條30，第一環氧板40，第二環氧板50，第三環氧板60，氣隙70，第三dmd絕緣紙80，安裝孔90。

具體實施方式

下面通過具體實施例對本發明的技術方案作進一步描述說明，使得方案更加清楚明白。

實施例1

如圖1-3所示，本實施例涉及一種大電流抗流線圈，包括了e形鐵芯1、骨架2和i形鐵芯3，起著e形鐵芯包括一橫柱11、設于橫柱上的兩個側柱12、一個中柱，所述中柱設于兩個側柱之間，i形鐵芯3與側柱12、中柱頂觸，所述骨架2套設在中柱上，線圈4采用漆包銅導線繞設在骨架2上，漆包銅導線外周采用第一膠帶繞設一層，所述銅導線的線頭段41和線尾段42分別套設硅膠套管6。

漆包銅導線外周采用第一膠帶半疊包繞設一層，半疊包是指纏繞過程中的下一圈有一半與前面一圈重疊。

作為較佳的一種具體結構，線圈4采用漆包銅導線雙線并繞，圍繞骨架繞設若干層，每層繞設的匝數可不同或相同。第一膠帶繞設在在雙線的外周上。

線頭段41的端部和線尾段52的端部分別焊接一銅端子5。

線頭段41的端部和線尾段52的端部與銅端子5的焊接處設有熱縮套管7。

在任意兩層之間都設置一層第一dmd絕緣紙。

實施例2

與實施例1不同是，本實施例中，在整個線圈外側還繞設有第二dmd絕緣紙。

實施例3

與上述實施例不同的是，本實施例中的e形鐵芯1、i形鐵芯3為分別為對應形狀的若干片e形硅鋼片、i形硅鋼片疊加，多個e形硅鋼片之間、多個i形硅鋼片之間分別通過螺栓連接固定。

本實施例中的e形硅鋼片、i形硅鋼片都采用有孔黑片，利用直接螺栓8安裝固定，而且有效表面設有的絕緣漆有效絕緣。

螺栓8從e形鐵芯1或i形鐵芯3的正面穿到背面，背面用螺母9固定螺栓。

實施例4

與上述實施例不同的是，本實施例中的大電流抗流線圈還包括第二環氧板50和第三dmd絕緣紙80，e形鐵芯1、第二環氧板50、第三dmd絕緣紙80和i形鐵芯3依次疊放設置。

線圈上表面、下表面被中柱分隔，與e形鐵芯、i形鐵芯形成四個接觸面，所述接觸面上設有第一環氧板40。

在鐵芯兩側線包間，即線圈4與側柱11之間設置第三環氧板60。

實施例5

與上述實施例不同的是，本實施例中的大電流抗流線圈在螺栓8的頭部與e形鐵芯1或i形鐵芯3之間依次設有第一紅木墊圈20、第一平鋼墊圈10。

螺母與與e形鐵芯或i形鐵芯之間也依次設有第一紅木墊圈20、第一平鋼墊圈10。

實施例6

與上述實施例不同的是，本實施例中的大電流抗流線圈的骨架2采用紅鋼紙套筒。

在骨架2外周包裹設有至少一層的第二膠帶。

實施例7

與上述實施例不同的是，本實施例中的大電流抗流線圈，在e形鐵芯的側柱12的正面或背面、i形鐵芯的正面或背面之間通過設置l形支撐架固定。

l形支撐架包括相互垂直的第一段與第二段，第一段的上部與i形鐵芯通過螺栓連接，第一段的下部與e形鐵芯通過螺栓連接；第二段與e形鐵芯(或i形鐵芯)垂直。

在第二段上開設有至少一個安裝孔90。

實施例8

一種用于制造上述大電流線圈的制造方法，包括以下步驟：

1.將漆包銅導線雙線并行，在將并行的雙線的外周上疊包1/2繞設一層第一膠帶；骨架外周繞設第二膠帶；

2.將設有第一膠帶的漆包銅導線繞設骨架若干層，每層繞設若干匝；層間墊一張第一dmd絕緣紙；

3.在整個漆包銅導線繞設完成的線圈外繞設第二dmd絕緣紙；

4.在漆包銅導線的線頭段、線尾段套設硅膠套管，線頭段的端部、線尾段的端部焊接銅端子，在焊接處套設熱縮套管；

5.硅鋼片采用有孔結構，包括若干片e形硅鋼片疊加的，若干片i形硅鋼片疊加，骨架套設在e形鐵芯的中柱上，多個e形硅鋼片之間、多個i形硅鋼片之間分別通過螺栓連接固定；

6.設置第二環氧板、第三dmd絕緣紙，e形鐵芯、第二環氧板、第三dmd絕緣紙和i形鐵芯依次疊放設置；

7.在線圈的上表面、下表面，位于中柱兩側，與e形鐵芯、i形鐵芯形成四個接觸面，在線圈與接觸面之間設置第一環氧板；在線圈與側柱之間設置第三環氧板；

8.螺栓的頭部與e形鐵芯或i形鐵芯之間、螺母與與e形鐵芯或i形鐵芯之間都依次設有第一紅木墊圈、第一平鋼墊圈；

9.e形鐵芯的側柱、i形鐵芯之間通過設置l形支撐架固定。

實施例9

作為實施例8的一種具體數據的實施方式，包括如下步驟及技術參數：

1.線圈匝數為41ts,依圖紙采用qz-2/φ2.24雙線順時針并繞,每層繞10+9+8+7+7ts共繞5層,層間墊一張0.5*62*320mmdmd紙，外包一張0.5*62*340mmdmd紙；線圈銅導線φ2.24兩根用0.025*20mm的kpton膠帶1/2半疊包一層后開始繞線；線頭和線尾均套入φ5*70mm的白色硅膠套管中,套管露出骨架30mm；線頭和線尾分別用砂帶/膠帶扎緊固定；

2.線頭留長露出骨架40±5mm；線頭均焊接ot14-6的銅端子；焊接處套φ14*35mm的黑色熱縮套管；

3.硅鋼片材質為50w470有孔黑片；插片采用一刀插,疊厚為55mm；鐵芯兩邊用l形夾條固定定位,線圈四邊各放一塊1*21*75mm環氧板隔離鐵芯；下面用l形夾條和m5*65mm十字螺桿初步固定；中間氣隙墊2.0*55*133mm環氧板和0.25*55*133dmd紙各一塊,上面疊i形片,再在鐵芯兩側線包間各打入1根5*15*75環氧板緊固鐵芯和線圈；鐵芯須緊實、平整,最后上緊螺桿(1根螺桿+2個平鋼墊圈+2個紅木墊圈+1個螺母)。

本抗流線圈使用ei133.2/50w470硅鋼片，抗流線圈能耐受10000伏以上的高壓。

實施例10

與上述實施例不同的是，本方案中的e形硅鋼片的正面上，具體為側柱與橫柱相連處開有第一通孔，第一通孔設有第一凸緣，第一凸緣設置e形硅鋼片的背面，這樣使得e形硅鋼片疊加時，能直接準確定位疊加，避免e形硅鋼片的疊加發生錯位。

i形硅鋼片的正面設有第二通孔，第二通孔設有第二凸緣，第二凸緣設置e形硅鋼片的背面。該設置使得多個i形硅鋼片疊加時能準確疊加

i形硅鋼片的下表面兩端分別開有凹槽，所述凹槽用于容納e形硅鋼片的側柱的上端部。使得多個i形硅鋼片與i形硅鋼片扣合時，側柱的上端部能直接插入凹槽內，在安裝過程中無需手工用螺栓來初步的固定后再進行其他工序。

凹槽與側柱的上端部為間隙配合。

在全部部件安全完成后，再用螺栓、各種墊片等穿過第一通孔或者第二通孔進行最后緊固固定即可。

e形硅鋼片中的中柱可以設置為低于側柱。最佳為中柱的高度大于1/2的側柱高度。重復利用原料，降低硅鋼片成本。

實施例11

與實施例10不同的是，本方案的e形硅鋼片、i形硅鋼片采用的硅鋼片采用si-fe合金鋼，該si-fe合金鋼的組分及百分比如下：

本合金鋼具有較高強度，導磁性良好。

作為優選的，上述合金鋼中還包括了乙二胺四乙酸0.015％。

以上為本發明的優選實施方式，并不限定本發明的保護范圍，對于本領域技術人員根據本發明的設計思路做出的變形及改進，都應當視為本發明的保護范圍之內。