一种提高Q值降低损耗的车载空心电抗器底座的制作方法

本实用新型涉及一种底座，尤其涉及一种车载电抗器防涡流底座。

背景技术：

在现场对电气设备进行耐压试验时，为获得足够高的电压，通常采用变频谐振试验系统进行升压，而大容量的电抗器是该变频谐振系统的核心设备之一。在实际试验过程中，为减少吊装工作量，一般希望电抗器不卸车使用。但电抗器工作时会产生很大漏磁，漏磁穿过车厢钢板会产生涡流，一方面引起车厢钢板严重过热，另一方面使电抗器损耗增加，整套设备试验时电感Q值(电感的品质因数)降低，严重时，达不到试验所需电压。

目前，为减少车厢钢板中涡流损耗，主要通过增加车载电抗器底座高度的办法，但这一方法不仅会使设备重心提高增加倾倒的风险，同时给运输和使用过程增加了不便。

专利CN202058566U提出一种车载电抗器防涡流底座，通过在电抗器底座中增加厚度不同的两层磁屏蔽层，从而降低车厢钢板中产生的涡流损耗，但在底座中的两层磁屏蔽板中依然会有巨大涡流存在，造成损耗和发热。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种提高Q值降低损耗的车载空心电抗器底座，能够有效的降低变频谐振系统Q值，解决了现有车载电抗器在车厢钢板中会激发强涡流，造成车厢钢板严重过热的问题。

本实用新型通过如下技术方案实现上述目的：一种提高Q值降低损耗的车载空心电抗器底座，其包括由环氧树脂制成的圆环状边框、填充设置在所述边框内部的若干环氧树脂模块和磁屏蔽模块，所述环氧树脂模块与所述磁屏蔽模块为角度相同的扇形体，且两者交替呈环形分布在所述边框内部。

进一步的，所述环氧树脂模块与所述磁屏蔽模块均设置有三个，且均为60°的扇形体。

进一步的，所述环氧树脂模块与所述磁屏蔽模块均设置有四个，且均为45°的扇形体。

进一步的，所述环氧树脂模块、所述磁屏蔽模块与所述边框的高度相同，该高度为50±5mm。

进一步的，所述边框的厚度为50mm±5mm。

进一步的，所述电抗器底座叠加使用，当采用多层所述电抗器底座叠加使用时，上下层所述电抗器底座中的所述环氧树脂模块和所述磁屏蔽模块错开设置。

进一步的，上层所述电抗器底座中的所述环氧树脂模块与下层所述电抗器底座中的所述磁屏蔽模块完全重叠。

进一步的，所述磁屏蔽模块为的相对磁导率μ≥200的铁磁性材料。

进一步的，所述磁屏蔽模块可以选择铸铁、硅钢片、镍铁合金中的一种。

与现有技术相比，本实用新型一种提高Q值降低损耗的车载空心电抗器底座的有益效果在于：通过将环氧树脂模块与磁屏蔽模块交替使用，保证相邻的两个模块为不同材料，有效的减小了磁屏蔽材料中涡流的通路，增强了磁屏蔽效果，使得损耗大大减小；通过多块隔磁底座的叠加使用，可起到有效为车载电抗器隔磁，避免车厢钢板在电抗器漏磁作用下过热造成事故的问题，同时多扇形体的组合使用，也使底座中由漏磁引起的涡流损耗大大减小，从而有效抑制电抗器的损耗，提高其Q值。

【附图说明】

图1为本实用新型实施例主视内部的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的俯视结构示意图；

图3为本实用新型实施例的叠加使用的结构示意图；

图4为车厢钢板中体积损耗密度与电抗器所垫底座高度之间的关系曲线图。

【具体实施方式】

实施例：

请参考图1-图2，本实施例为提高Q值降低损耗的车载空心电抗器底座100，其包括由环氧树脂制成的圆环状边框1、填充设置在边框1内部的若干环氧树脂模块2和磁屏蔽模块3，环氧树脂模块2与磁屏蔽模块3均为扇形体，且两者交替呈环形分布在边框1内部。

在一实施例中，环氧树脂模块2与磁屏蔽模块3分别有三个，且均为60°的扇形体。在另一实施例中，环氧树脂模块2与磁屏蔽模块3分别为四个，且均为45°的扇形体。

环氧树脂模块2、磁屏蔽模块3与边框1的高度相同，该高度为50±5mm，边框1为圆环形状，且内部外径与所配用的电抗器绝缘筒的半径相等。边框1的厚度为50mm±5mm。

请参考图3，本实施例电抗器底座100可以叠加使用，当采用多层电抗器底座叠加使用时，上下层所述电抗器底座100中的环氧树脂模块2和磁屏蔽模块3错开设置，最优的，上层所述电抗器底座100中的环氧树脂模块2与下层所述电抗器底座100中的磁屏蔽模块3完全重叠设置。根据实际电抗器外壳直径选取与之直径相同的底座。

所述磁屏蔽模块3可以选择铸铁、硅钢片、镍铁合金。所述磁屏蔽模块3为的相对磁导率μ≥200的铁磁性材料。

本实施例为提高Q值降低损耗的车载空心电抗器底座100的设计使用方法如下：

初始条件为：某220kV车载电抗器所用环氧材料外壳的直径1500mm；

第一步：根据给定电抗器的环氧材料外壳尺寸选择单个底座尺寸。

根据给定条件，选择整体半径为750mm的电抗器底座，其中环氧树脂边框1厚度为50mm，内部扇形的环氧树脂模块2和磁屏蔽模块3的半径为700mm，单层电抗器底座的高度为50mm±5mm。

第二步：根据comsol仿真结果确定底座叠加层数。

首先根据电抗器工作的额定参数，在comsol软件中对电抗器磁场进行仿真，得到电抗器磁场的仿真结果，在comsol软件中计算车厢钢板中涡流的体积损耗密度与电抗器所垫底座高度之间的关系，绘制成图，如图4所示，根据该图中曲线走势，同时结合车载电抗器实际运输情况，选择合理的底座垫高范围，根据图4所示，当底座高度小于0.5m时，车厢钢板中涡流的体积损耗密度变化较大，当底座高度大于1m以后，该体积损耗密度随高度的变化较小，故根据实际车厢高度，选择垫高至少0.5m以上，当条件允许时，尽量垫高1m以上为宜，根据整体高度即可确定电抗器底座叠加的层数。

第三步：多层底座叠加使用。

根据第二步确定的底座叠加层数，叠加使用时，应保持相邻上下两层之间的磁屏蔽层错位布置，如图3所示，这样可有效减小底座本身的涡流通路，从而减小损耗。

大容量电抗器为变频谐振系统的核心设备之一，在使用过程中会产生强大漏磁场，若电抗器为车载直接运行，则电抗器产生的漏磁会在车厢钢板中产生很强的涡流，使车厢钢板严重过热，造成隐患，此外，如此大的损耗还将导致整个谐振系统的Q值降低，影响使用效果。本实施例为提高Q值降低损耗的车载空心电抗器底座100，通过将环氧树脂模块2与磁屏蔽模块3交替使用，保证相邻的两个模块为不同材料，有效的减小了磁屏蔽材料中涡流的通路，使得损耗大大减小。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。