一種水冷陽極電抗器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電力系統逆變技術領域，特別是一種用于列車中的、抗震性和絕緣性良好的水冷陽極電抗器。
【背景技術】
[0002]在高壓、大功率變流器中，陽極電抗器主要是為了抑制功率器件(如IGCT)開通時電流上升速度(di/dt)以及較高的浪涌電流，其次是抑制功率器件關斷期間線路出現較高的電壓上升率(dv/dt)，以避免晶閘管元件所承受的浪涌電壓而引起的誤開通。
[0003]目前，該類電抗器大部分是進口國外ABB、西門子、GE進口或其仿制品。如公開號為CN 101013623A的中國專利公開了一種集成門極換向晶閘管換流用水冷電抗器，該電抗器的線圈是中空異型銅管，中空異型銅管加工成每一匝都為圓形，螺旋環繞成一個圓環形狀的電抗器；中空異型銅管的兩個端口分別焊接有進水口和出水口 ；兩個母排平行地焊接在中空異型銅管的兩端；螺旋環繞的中空異型銅管的周圍用環氧樹脂澆注成外殼。該電抗器體積小，適合用于IGCT功率相模塊。但是該電抗器存采用環氧樹脂作為外殼，其耐電暈性能不佳，而且線圈匝間空隙較大、不抗震。
[0004]公開號為CN 103474215A的專利申請文件公開了一種新型的水冷電抗器，該電抗器與CN 101013623A專利文件公開的電抗器結構近似，其線圈是采用中空異型鋁管螺旋環繞成的，其特征在于，在圓環形的線圈匝間設置了隔離和支撐的絕緣墊塊，電抗器的線圈還采用了黃金薄膜半疊包饒。該電抗器加強了線圈匝間的穩定性，使電抗器在振動中避免線圈繞組產生位置偏移，同時也加強了線圈匝間的絕緣性，避免發生短路。
[0005]但是上述的現有技術的電抗器均不適合用于列車變流器，其原因是，列車運行中的振動強度很大、工作時間長，現有技術的電抗器其線圈的抗震性不足以對抗長時間高強度的震蕩環境；再者現有技術中的電抗器一般最高的絕緣等級為F級，裕度不足，在高壓輸變電環境中會表現出不耐電暈、容易被擊穿的現象；第三，現有技術的電抗器也不具備耐低溫性，一般的環氧樹脂澆注材料耐溫性在_35°C?60°C之間，若在極寒地帶，如我國北方達到_40°C的環境，則容易熱脹冷縮不均而開裂。
[0006]針對以上現有的電抗器的缺陷，我們設計了本實用新型中所述的電抗器，尤其適用于跨越極寒地區的列車上。
【發明內容】
[0007]本實用新型的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種抗震性、絕緣性良好的，且耐嚴寒低溫的水冷陽極電抗器。
[0008]本實用新型采用以下技術方案:
[0009]—種水冷陽極電抗器，包括線圈、絕緣塊、上夾緊件和下夾緊件；所述線圈是由剖面為方形的鍍鎳空心銅管繞成的，繞成線圈的鍍鎳空心銅管匝間形成面接觸；所述上夾緊件位于所述線圈的始端的上方，所述下夾緊件位于所述線圈的末端的下方，所述上夾緊件和下夾緊件還通過螺桿連接，且上夾緊件和下夾緊件將線圈夾緊；所述絕緣塊分別置于線圈與上夾緊件之間以及線圈與下夾緊件之間；所述線圈的始段的鍍鎳空心銅管上和末段的鍍鎳空心銅管上分別接有母排；所述繞成線圈的鍍鎳空心銅管外面包覆有耐電暈絕緣層；所述耐電暈絕緣層至少包括聚亞酰胺薄膜粉云母帶層；所述線圈、絕緣塊、上夾緊件、下夾緊件和螺桿通過真空壓力浸漆而定型成一體。
[0010]本實用新型與現有技術的電抗器相比，具有優勢之處在于:(1)現有技術的線圈均采用圓管，有的圓管線圈的匝間預留有空隙且用絕緣塊填充空隙，有的圓管線圈匝與匝之間線性緊貼，但兩者的抗震性均較差；本實用新型采用方管代替傳統的圓管，方管緊貼繞成的線圈，方管匝間為面接觸，因此在震蕩的環境中，線圈匝間的穩定性和抗震性更佳。(2)本實用新型的電抗器線圈采用了上夾緊件、下夾緊件和螺桿夾緊固定，而且線圈、上夾緊件、下夾緊件和螺桿一并采用真空壓力浸漆技術而成一體，有效加強了配件之間的穩固性，這也是本實用新型的電抗器具有更佳的抗震性的原因。(3)本實用新型的電抗器具有良好的絕緣性，耐電暈能力強，主要是繞成線圈的鍍鎳空心銅管表面至少包覆有聚亞酰胺薄膜粉云母帶層，所述聚亞酰胺薄膜粉云母帶層是采用多層粘合的云母紙，其兩外側面分別用耐電暈的聚酰亞胺薄膜和無堿玻璃布補強，經烘焙、收卷、切割加工而成的盤帶狀絕緣材料。這種聚亞酰胺薄膜粉云母帶在常態下具有良好的柔軟性，包覆在鍍鎳空心銅管表面成型固化后，表現出良好的介電性能、耐電暈性和較高的機械強度，較適用于大中型高壓變頻電機主絕緣及其它各種電機電器的絕緣。本實用新型的電抗器的絕緣等級能達到H級，且能克服現有技術的電抗器不具備耐電暈的技術問題。
[0011]作為本實用新型的技術方案的進一步改進結構:
[0012]較佳地，所述的耐電暈絕緣層從鍍鎳空心銅管表面向外依次包括3層，即半疊包2次的聚酰亞胺薄膜粉云母帶層、半疊包2次的聚酰亞胺氟46復合薄膜層和半疊包I次無堿玻璃絲帶層。所述的聚酰亞胺薄膜粉云母帶層、聚酰亞胺氟46復合薄膜層和無堿玻璃絲帶層是疊包后再通過2次真空壓力浸漆而形成一體耐電暈絕緣層的。經過反復多次試驗，上述的3層包覆的耐電暈絕緣層具有較佳的效果。
[0013]進一步地，所述線圈是由經防腐蝕處理后的鍍鎳空心銅管繞成的。
[0014]進一步地，所述絕緣塊、上夾緊件、下夾緊件和螺桿優選地均由耐低溫材料制成。所述耐低溫材料的耐溫性能達到_35°C以下，確保該電抗器適用于極低溫嚴寒地帶的機車中。
【附圖說明】
[0015]圖1為實施例中電抗器的主視圖；
[0016]圖2為實施例中電抗器的左視圖；
[0017]圖3為實施例中電抗器線圈的剖面圖；
[0018]附圖標記:1_線圈；2_絕緣塊；3_上夾緊件；4_下夾緊件；5_螺桿；6_接入母排；7-接出母排；8_鍍鎳空心銅管；81_進水口 ；82_出水口 ；9_耐電暈絕緣層；91_第一絕緣層；92_第二絕緣層；93_第三絕緣層。
【具體實施方式】
[0019]以下結合附圖，詳細地闡述本實用新型的電抗器的較佳【具體實施方式】:
[0020]如圖1至圖3，一種水冷陽極電抗器，包括線圈1、若干個絕緣塊2、上夾緊件3和下夾緊件4。
[0021]線圈I是由鍍鎳空心銅管8繞成的，繞成線圈I的鍍鎳空心銅管8的剖面是空心方形的，鍍鎳空心銅管8螺旋地繞成筒狀體，鍍鎳空心銅管8繞成的每匝之間緊密相貼而形成面接觸。鍍鎳空心銅管8的始端設有進水口 81，鍍鎳空心銅管8的末端設有出水口 82，電抗器處于工作狀態時，在鍍鎳空心銅管8內導入工業純水循環冷卻線圈I。鍍鎳空心銅管8是經過防腐蝕處理的；鍍鎳空心銅管8的四個角為圓角，繞成線圈I時，線圈I匝間在鍍鎳空心銅管8的角位處非緊密相貼，故更有利于消除使用時產生的局部放電，有利于提高線圈I的絕緣可靠性。
[0022]上夾緊件3位于線圈I的始端的上方，下夾緊件4位于線圈I的末端的下方，上夾緊件3和下夾緊件4還通過螺桿5連接且上夾緊件3和下夾緊件4將線圈I夾緊。所述螺桿5的外周還設有絕緣套。在線圈I與上夾緊件3之間、以及在線圈I與下夾緊件4之間還設有若干個絕緣塊2。
[0023]線圈1、絕緣塊2、上夾緊件3、下夾緊件4和螺桿5是通過真空壓力浸漆而定型成緊密連接的一體的。
[0024]線圈I的始段的鍍鎳空心銅管8上設有接入母排6，線圈I的末段的鍍鎳空心銅管8上設有接出母排7。接入母排6通過螺栓固定在上夾緊件3上，接出母排7通過螺栓固定在下夾緊件4上。所述用于固定接入母排6和接出母排7的螺栓，其外周也設有絕緣套。
[0025]繞成線圈I的鍍鎳空心銅管8外面包覆有耐電暈絕緣層9，耐電暈絕緣層9從鍍鎳空心銅管8的表面向外依次包括3個絕緣層，緊貼在鍍鎳空心銅管8表面的為第一絕緣層91，依次往外為第二絕緣層92和第三絕緣層93。第一絕緣層91為半疊包2次的聚酰亞胺薄膜粉云母帶層，第二絕緣層92為半疊包2次的聚酰亞胺氟46復合薄膜層，第三絕緣層93為半疊包I次無堿玻璃絲帶層。第一絕緣層91、第二絕緣層92和第三絕緣層93是通過2次真空壓力浸漆而形成一體的耐電暈絕緣層9的。其中第一絕緣層91，即聚酰亞胺薄膜粉云母帶是用粘結劑粘合多層云母紙后，再在其兩外側面分別用耐電暈的聚酰亞胺薄膜和無堿玻璃布補強，經烘焙、收卷、切割加工而成的絕緣材料，具有良好的耐電暈作用。
【主權項】
1.一種水冷陽極電抗器，包括線圈、絕緣塊、上夾緊件和下夾緊件；其特征在于:所述線圈是由剖面為方形的鍍鎳空心銅管繞成的，繞成線圈的鍍鎳空心銅管匝間形成面接觸；所述上夾緊件位于所述線圈的始端的上方，所述下夾緊件位于所述線圈的末端的下方，所述上夾緊件和下夾緊件還通過螺桿連接，且上夾緊件和下夾緊件將線圈夾緊；所述絕緣塊分別置于線圈與上夾緊件之間以及線圈與下夾緊件之間；所述線圈的始段的鍍鎳空心銅管上和末段的鍍鎳空心銅管上分別接有母排；所述繞成線圈的鍍鎳空心銅管外面包覆有耐電暈絕緣層；所述耐電暈絕緣層至少包括聚亞酰胺薄膜粉云母帶層；所述線圈、絕緣塊、上夾緊件、下夾緊件和螺桿通過真空壓力浸漆而定型成一體。2.根據權利要求1所述的一種水冷陽極電抗器，其特征在于:所述的耐電暈絕緣層從鍍鎳空心銅管表面向外依次包括3層，即半疊包2次的聚酰亞胺薄膜粉云母帶層、半疊包2次的聚酰亞胺氟46復合薄膜層和半疊包I次無堿玻璃絲帶層。3.根據權利要求2所述的一種水冷陽極電抗器，其特征在于:所述的聚酰亞胺薄膜粉云母帶層、聚酰亞胺氟46復合薄膜層和無堿玻璃絲帶層是疊包后再通過2次真空壓力浸漆而形成一體耐電暈絕緣層的。4.根據權利要求1所述的一種水冷陽極電抗器，其特征在于:所述線圈是由經防腐蝕處理后的鍍鎳空心銅管繞成的。5.根據權利要求1所述的一種水冷陽極電抗器，其特征在于:所述絕緣塊、上夾緊件、下夾緊件和螺桿均由耐低溫材料制成。
【專利摘要】本實用新型涉及一種水冷陽極電抗器，該電抗器與現有技術的電抗器相比，具有明顯較佳的抗震性、絕緣性、耐溫性和耐電暈能力，該電抗器特別適用于列車中。該電抗器包括線圈、絕緣塊、上夾緊件和下夾緊件；線圈是由剖面為方形的鍍鎳空心銅管繞成的，線圈匝間形成緊密的面接觸；上夾緊件和下夾緊件位于線圈的兩端，上夾緊件和下夾緊件通過螺桿連接且將線圈夾緊；線圈與上夾緊件之間以及線圈與下夾緊件之間還設有絕緣塊；繞成線圈的鍍鎳空心銅管上外面包覆有耐電暈絕緣層；所述耐電暈絕緣層至少包括聚亞酰胺薄膜粉云母帶層；所述線圈、絕緣塊、上夾緊件、下夾緊件和螺桿通過真空壓力浸漆而定型成一體。
【IPC分類】H01F27/32, H01F27/30
【公開號】CN204834305
【申請號】CN201520594227
【發明人】陽德龍
【申請人】佛山市中研非晶科技股份有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年8月7日