专利名称：主动场磁屏蔽干式变压器的制作方法
技术领域：
所属领域本实用新型涉及一种电力变压器。
背景技术：
1997年3月25日国家环保局第18号令发布《电磁辐射环境保护管理办法》附件中(第二项)工频强辐射系统1、电压在100KV以上送变电系统；2、电流在100安倍以上的工频设备；3、轻轨和干线电气化铁道。建议上列建设项目应在立项前办理环境保护申报登记手续，使用上列电磁辐射设备应在购置设备前办理环境保护申报登记手续。
干式变压器铁芯和线圈不浸在绝缘液体中，具有不燃、不爆、体积小、少维护和可深入负荷中心等优点，广泛应用于高层建筑、地下设施、机场、码头、工矿企业、电站、地铁、海洋钻井平台等领域。干式变压器是工频强辐射设备，是工频交变电磁场源，其电磁漏场电磁漏能以电磁波的形式向空间传播、辐射，在50周波时，电磁波在铜、铝中透入深度约60毫米，在干燥的土壤中透入深度约5000米。变压器的连续运行线圈漏磁场产生的电磁漏能在空间传播辐射，对变压器以外的生物机体、空气、仪器设备产生影响，对人及环境产生危害。
变压器杂志2003.40(7)-1～3，作者张长增等，题名《环氧树脂浇注干式变压器环保特性分析》；变压器杂志2003.40(7)-4～8，作者钱长生，题名《树脂浇注型干式变压器的综合环保特性》；变压器杂志2003.40(8)-13～15，作者桑会凯，题名《H级Nomex纸绝缘干式变压器》，三篇文章均从设计制造、运行，最终处置三个环节分析了干式变压器的环保特性，在三个环节中不会释放有毒或腐蚀性气体，以及废弃物回收降解处理符合环保要求等。
但是在干式变压器运行产生的电磁污染对环境的影响，以及合理设计一种能把电磁漏场电磁漏能控制在变压器内部，从根本上防止电磁漏场电磁漏能的传播、辐射，达到防治电磁污染之目的的干式变压器，至今未见任何出版物的任何报导及公用方面的任何信息。
发明内容
本实用新型的目的是要提供一种主动场磁屏蔽干式变压器，它能有效地把电磁漏场电磁漏能控制在变压器内部，从根本上防止电磁漏场电磁漏能的传播、辐射，减轻电磁污染，减少对人及环境的危害。
为达到上述目的，本实用新型是在现有的干式变压器线圈周围的前面、后面、左面、右面、四周设置与变压器长宽相应的高于线圈高度的磁屏蔽墙。磁屏蔽墙采用优质晶粒取向硅钢片制作，硅钢片剪成长条形，竖放，此时硅钢片的宽度成为磁屏蔽墙的厚度，数张很薄的硅钢片沿着厚度方向垒叠在一起成为磁屏蔽墙的宽度，硅钢片的边缘朝向漏磁场，线圈漏磁通沿着硅钢片边缘，顺着硅钢片晶粒取向的碾压方向流通，磁阻极小。在50周波工频下，电磁波在磁导率很高、磁阻极小的硅钢片内比在铜、铝中衰减快许多，在几毫米内就完全停息。每面磁屏蔽墙的硅钢片中设置有导电良好的接地片，所有接地片连通在一起后一点有效接地，这样就有效地把电磁漏场电磁漏能控制在变压器内部，从根本上防止电磁漏场电磁漏能的传播、辐射，达到防治电磁污染之目的，使其不对变压器以外的生物机体、空气、仪器设备产生影响，减少对人及环境的危害。
由于磁屏蔽墙采用优质晶粒取向硅钢片制作，硅钢片剪成长条形，竖放，磁钢片的边缘朝向漏磁场，线圈漏磁通沿着硅钢片的边缘顺着硅钢片晶粒取向的碾压方向流通，磁阻极小，磁屏蔽墙选用较低磁密，磁密值在8000～11000高斯，因而附加损耗低、噪声小。线圈与磁屏蔽墙之间留有间隙，间隙由不同的电网系统额定电压的工频试验电压值与雷电冲击试验电压值确定，电网系统电压在3～110KV时，间隙范围在40～850mm。由于磁屏蔽墙给线圈漏磁通提供了通路，在变压器超铭牌额定值1.5倍负荷下不会使变压器漏磁通与主磁通迭加在一起而使变压器过励磁能力受到限制。
本实用新型特别适用高电压、大电流、大容量的干式变压器，变压器容量大、体积大，磁屏蔽墙采用拼装结构，做成数块或数十块，拼装组合在一起，组成整体磁屏蔽墙。拼装在一起的磁屏蔽墙在几何图形上看不是一个封闭的整块，每面磁屏蔽墙之间存在间隙，但漏磁通因企图通过磁阻最小的路径而有效地挤入磁屏蔽墙内，而不会流向空气中。
图1为本实用新型的外形主视图；图2为本实用新型的外形左视图；图3为图2沿A-A线剖视图；图4为图1沿B-B线剖视图；图5为磁屏蔽墙的主、俯、左三视图；图6为磁屏蔽墙平面布置图。
具体实施方案图3、图4所示变压器有一个45°全斜接缝的三相心式铁芯13，铁芯13每相心柱上套装有非包封低压线圈11，非包封高压线圈12各一个。铁芯下铁轭两侧的低压下夹件9B和高压下夹件9A两端各开2个圆孔3D，端槽钢14两端各开2个圆孔3D，用低压下夹件9B、高压下夹件9A，通过端槽钢14、夹件孔3D、端槽钢孔3D、螺栓4D、螺母5D把铁芯下铁轭夹紧。底脚8两端有孔3C，通过低压下夹件9B、高压下夹件9A上的孔3C，用螺栓4C、螺母5C，把底脚8安装在高压下夹件9A，低压下夹件9B上。
铁芯上铁轭两侧的高压上夹件10A，低压上夹件10B两端各开2个圆孔3D，端槽钢14两端各开2个圆孔3D，用高压上夹件10A、低压上夹件10B、螺栓4D、螺母5D，通过端槽钢14、夹件孔3D、端槽钢孔3D把铁芯上铁轭夹紧。
在铁芯每相心柱两侧设置有拉板，拉板两端焊有拉紧钉19，拉紧钉19穿过高、低压侧上下夹件上的孔3G，拉紧螺栓20一端的圆环套在拉紧钉19上，拉紧螺栓20另一端穿过高压上夹件10A，低压上夹件10B上的孔3H，通过拉板上的拉紧钉19把高压侧上下夹件、低压侧上下夹件各自连接起来，用拉紧螺栓20、螺母5H把高低压侧上夹件、低压线圈11、高压线圈12、高低压侧下夹件沿线圈轴向拉紧。
高压线圈引出线焊接在高压接线板15上，低压线圈引出线焊接在低压接线板16上，零相引出线焊接在零相接线板17上，接线板均用绝缘支撑棒固定在高低压上下夹件上。
图1、图3、图6所示支撑框是由角钢1A、角钢1B、角钢1C，通过各自相对应的孔3J，用螺栓4J、螺母5J连接紧固组成的。图6所示本实用新型在变压器线圈周围的前面、后面、左面、右面，四周设置高于线圈与变压器长、宽相应的图5所示的磁屏墙6。在图5所示矩形磁屏蔽墙6中间是长条形优质晶粒取向硅钢片61，此时硅钢片61的宽度成为磁屏蔽墙6的厚度，数张很薄的硅钢片沿厚度方向垒叠在一起成为磁屏蔽墙的宽度。长条形硅钢片61两侧是长条形绝缘板63，长条形绝缘板两外侧是长条形钢板条64，在长条形绝缘板63和长条形钢板条64两端伸出部分上有2个圆孔3B；长条形硅钢片61，长条形绝缘板63，长条形钢板条64迭加在一起，在当中适当位置有3个圆孔3F，在孔3F中装有绝缘管65，用螺杆7A穿过绝缘管65、螺母5B，把硅钢片61、绝缘板63、钢板条64紧固连接成图5所示的磁屏蔽墙6，此时磁屏蔽墙6中的硅钢片61与钢板条64、螺杆7A是绝缘的。在硅钢片61靠近绝缘板63处放置1个很薄的导电良好的铜带作为磁屏蔽墙的接地片62，接地片62一端开一个孔3B，以便接地用。磁屏蔽墙6选用较低磁密，磁密值为8000～11000高斯。
支撑框下面的角钢1A上有孔3K，底脚8上有孔3C，用螺栓4K、螺母5K，通过孔3K、3C把支撑框下面的角钢1A安装在底脚8上，底脚8上焊有接地螺栓21。焊接在支撑框角钢1A、角钢1B内壁上位置，大小与磁屏蔽墙两边绝缘板63、钢板条64，两端伸出部分上的圆孔3B相对应的支架2上有圆孔3A，用螺栓4A、螺母5A，通过孔3A、3B把磁屏蔽墙6连接固定在支撑框1A、1B上，并使磁屏蔽墙距变压器线圈带电部分的间隙为40～850mm。每面磁屏蔽墙的接地片62相互连通，在合适位置通过一个接地片62一端的孔3B用螺栓4A与支架2连通，使所有磁屏蔽墙一点通过支撑框有效接地。
通过上述具体实施方案就构成了主动场磁屏蔽干式变压器，而且制造工艺简单、极易实现。
本实用新型特别适用高电压、大电流的干式变压器，不局限于上述的三相心式铁芯双线圈干式变压器，同样适用于立体三角形铁芯，单相、自耦、多绕组、无励磁调压、有载调压干式电力变压器；也适用于电炉、变流或其他干式变压器。只要在变压器线圈周围设置了用硅钢片制作，竖放，硅钢片边缘朝向漏磁场，线圈漏磁通流通方向与硅钢片晶粒取向的碾压方向一致的环形跑道状、饼状或其他适用形状的磁屏蔽，这些变换均落在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种主动场磁屏蔽干式变压器，主要由一个三相心式铁芯、铁芯每相心柱上套装有非包封低压线圈，非包封高压线圈各一个，用夹件、底脚、螺栓、螺母、端槽钢、绝缘支撑棒等，用机械的方式连接紧固而成，其特征是在干式变压器线圈周围的前面、后面、左面、右面四周设置与变压器长、宽相应的，高于线圈高度的磁屏蔽墙(6)，磁屏蔽墙(6)采用优质晶粒取向硅钢片制作，硅钢片选用较低磁密，硅钢片剪成长条形，竖放，此时硅钢片(61)的宽度成为磁屏蔽墙(6)的厚度，数张很薄的硅钢片沿厚度方向垒叠在一起成为磁屏蔽墙(6)的宽度，硅钢片(61)的边缘朝向漏磁场，线圈漏磁通沿着硅钢片(61)的边缘顺着硅钢片晶粒取向的碾压方向流通，磁组极小，磁屏蔽墙(6)的两边上绝缘板(63)，钢板条(64)两端伸出部分上的圆孔(3B)，与之相对应的焊接在支撑框角钢(1A)，角钢(1B)内壁上的支架(2)上有圆孔(3A)，用螺栓(4A)，螺母(5A)，通过孔(3A)，孔(3B)把磁屏蔽墙(6)连接固定在支撑框角钢(1A)，角钢(1B)上，并使磁屏蔽墙距变压器线圈带电部分留有间隙，磁屏蔽墙(6)中的硅钢片(61)与钢板条(64)，螺杆(7A)是绝缘的，每面磁屏蔽墙(6)的接地片(62)相互连通，在合适的位置通过一个接地片(62)一端的孔(3B)用螺栓(4A)与支架(2)连通，使所有磁屏蔽墙一点通过支撑框有效接地，变压器容量大，体积大、磁屏蔽墙采用拼装结构，做成数块或数十块拼装组合在一起组成整体磁屏蔽墙。
2.根据权利要求1所述的主动场磁屏蔽干式变压器，其特征是磁屏蔽墙(6)的磁密值为8000～11000高斯。
3.根据权利要求1所述的主动场磁屏蔽干式变压器，其特征是磁屏蔽墙(6)距变压器线圈带电部分的间隙为40～850mm。
专利摘要本实用新型公开了电力变压器的一种主动场磁屏蔽干式变压器。此前的干式变压器连续运行产生的电磁漏场电磁漏能以电磁波的形式向空间传播、辐射，对人及环境产生危害。本实用新型是在变压器线圈的周围设置高于线圈的高度，与变压器长、宽相应的磁屏蔽墙(6)，并使屏蔽墙一点有效接地。这样就有效地把电磁漏场电磁漏能控制在变压器内部，从根本上达到防治电磁污染之目的，使其不对变压器以外的生物机体、空气、仪器设备产生影响，减少对人及环境的危害，而且附加损耗低、噪音小。在超铭牌1.5倍额定负荷下，变压器过励磁能力不会受到限制。
文档编号H01F27/34GK2836197SQ20052010449
公开日2006年11月8日 申请日期2005年8月14日 优先权日2005年8月14日
发明者文浩, 文泽宝 申请人:文浩