专利名称：多层框架式线路阻波器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于高压电器领域，具体涉及一种多层框架式线路阻波器。
线路阻波器是电力载波系统的关键设备之一，它被串接在高压或超高压输电线路上，为载波通讯和继电保护提供载波通道。
超高压大电流线路阻波器一般由电感线圈、调谐元件、保护装置等构成，当用于330KV及以上的输电线路时应配备均压环。
目前，阻波器所用的主线圈为1～2层，层与层之间和导线与导线之间的绝缘是通过一种嵌套功能差的绝缘压条实现的，该绝缘压条为齿形，但齿端和齿背均为平头，因此形成的压条组必须用绝缘螺栓联成一体，这样就必须在压条上钻一定数量的孔，要求压条有一定的宽度，既破坏了压条的机械强度，又影响线圈的散热，在制作两层以上的线圈时，散热性能就更差。
阻波器的调谐装置为另一个主要部件，已从一端封闭、一端开放的形式改为全封闭结构，但也还存在着一些问题，如电阻放在板上，出线头受力，运输中易损，绝缘筒内靠空气绝缘在高电压下容易产生爬电，并且长期在户外运行，因雨、雪、霜、露或潮湿空气的侵袭，元件受潮引起的内部闪络或载波频率特性漂移等现象时有发生。
阻波器主线圈吊架为铸铝件或空腹铝型材焊接件，前者质量保证程度不高；后者机械强度低，与绕组间机械连接不可靠，承受短时电流冲击性能差。
均压环多为电器短路环结构。
本实用新型的目的是提供一种体积小、重量轻、散热性能好、机械强度高、品质因数高、互换性好、绝缘设计合理、自谐振频率高、载波频率特性稳定的多层框架式线路阻波器。
该阻波器由主线圈、调谐装置和避雷器组成，其特征在于双面内齿条17、若干个单面中齿条18、外压条16依次配合形成绝缘齿条组10，在双面内齿条17、单面中齿条18、外压条16的结合处粘有定位粘接条19，裸导线12螺旋嵌入沿圆周均匀分布的绝缘齿条组10中，外加强环11缠绕在外压条16的外面，各层线圈并联连接形成强流绕组1，随着层数的增多齿条的齿数减少，导线的截面增加，强流绕组的绝缘齿条组10的两端与上、下吊架6、7通过绝缘紧固装置啮合固定形成主线圈，灌封式调谐装置2、氧化锌避雷器3和主线圈并联连接。
强流绕组的双面内齿条17在外齿端有纵向凸台20，单面中齿条18在齿端有纵向凸台20，在齿背有纵向凹槽23，外压条16与中压条配合处有与中齿条相同的纵向凹槽23，外面有间隔的缠绕外加强环11的横向凹槽13，通过凸台与凹槽的配合及齿条结合处的定位粘接条形成齿条之间的定位结构，使各齿条组保持在所分布的幅向平面上。
吊架6、7的基座24为圆柱型或片型，在圆柱型基座24上开有通槽，立梁25一端与通槽配合焊接，或立梁的一端交叉焊接在一起，片型基座分别焊在立梁的上下交叉处，立梁25的另一端分别插入结构压板14和汇流压板26焊接，在结构压板14和汇流压板26上开有与强流绕组1中的绝缘齿条组10配合固定的长形凹槽15，在汇流压板26上开有导线焊接槽27和进出线连接孔28。
绝缘紧固装置由紧固螺杆4和绝缘紧固带5组成，在绝缘杆34的端头固定金属套32，并通过销钉33定位形成紧固螺杆，绝缘紧固带5缠绕在上、下吊架的立梁上。
宽频阻波器的调谐装置为两个封闭圆柱体组成，上端盖39、46、下端盖40、49与绝缘筒41、65形成封闭结构的圆柱体，主电容42通过调整筒44、调整垫块45固定在一个封闭圆柱体内，一端与上端盖39电连接，另一端与下端盖40电连接，电感线圈50、副电容52、展宽电阻53依次连接后通过调整筒54、调整垫块55固定在另一个封闭圆柱体内，电感线圈50的另一端与上端盖46电连接，展宽电阻53的另一端与下端盖49电连接，将两封闭圆柱体通过导电板38、47并联固定，在两个封闭圆柱体内灌封绝缘材料48。
其调谐装置的电感线圈50为两端62、64疏绕、中间63密绕。
单频阻波器的调谐装置为一个封闭圆柱体组成，上端盖56、下端盖61与绝缘筒68形成封闭结构的圆柱体，电容57、展宽电阻58依次连接后，电容57的另一端与上端盖56电连接，展宽电阻的另一端与下端盖61电连接后通过调整筒59、调整垫块60固定在封闭圆柱体内，在封闭圆柱体内灌封绝缘材料48。
阻波器的上、下端装有直径大于阻波器且分段的均压环8、9，均压环的段与段之间通过绝缘材料29连接，在每段均压环30上有与吊架电连接的固定支架31。
座式安装阻波器时，在阻波器的下面装有圆筒形绝缘支座(36)，圆筒形绝缘支座36的上端固定有与吊架立梁配合的上法兰35，下端固定有可任意增加和调整安装角度的下法兰37。
本实用新型具有以下优点1.由于采用沿圆周方向均匀分布的绝缘齿条组和强流绕组最外层的加强带及吊架的结构压板和汇流压板与强流绕组间通过绝缘紧固装置啮合固定的连接结构形成整体框架式主线圈，使主线圈结构稳定性好，机械强度高，能够承受动稳定电流产生的强大的轴向电动力、辐向电动力和扭力矩的冲击；2.由于导线表面无缠绕物，绝缘齿条组遮热面积小，并且导线截面大，电流密度小，因此产品具有足够的热稳定性和良好的散热性能；3.通过凸台与凹槽的配合及齿条结合处的定位粘接条形成齿条之间的定位结构，使各绝缘齿条组保持在所分布的辐向平面上。
4.主线圈绝缘结构设计合理，长期在户外运行，不会发生匝间短路和沿面闪络现象；5.灌封式调谐装置，从根本上解决了户外运行条件下内部元器件受潮问题，调谐电感线圈结构设计合理，耐压水平高，有效地防止了阻波器在遇雷击时调谐装置内元器件间的闪络击穿；6.分段绝缘式均压环，防止了运行于超高压电力系统时产生的电晕，避免了因主线圈工频磁场产生的过大的感应电流，有效地降低了作用在均压环上的电动力；7.产品重量较轻，外形美观，便于安装，互换性好。
以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步说明
图1为图2的A-A向剖视图，图2为本实用新型的俯视图图3为强流绕组的主视图图4为图3的俯视图图5为图2的B-B向视图图6为图4的C-C向视图图7为图4的D-D向视图图8为图7的E向视图图9为双面内齿条示意图图10为图9的F-F向视图图11为单面中齿条示意图图12为图11的G-G向视图图13为吊架的主视图图14为图13的仰视图图15为均压环的俯视图图16为图15的H-H向视图图17为连接螺杆的装配图图18为座式安装阻波器的圆筒形绝缘支座的主视图图19为图18的俯视图图20为宽频线路阻波器的调谐装置图21为单频线路阻波器的调谐装置图22为宽频线路阻波器调谐装置的电感线圈图中1——强流绕组2——调谐装置3——避雷器 4——紧固螺栓5——绝缘紧固带 6、7——上、下吊架8、9——上、下均压环 10——绝缘齿条组11——外加强环 12——裸导线13——横向凹槽 14——结构压板15——长形凹槽 16——外压条17——双面内齿条 18——单面中齿条19——定位粘接条 20——凸台21——外齿 22——内齿23——纵向凹槽 24——基座25——立梁 26——汇流压板27——导线焊接槽 28——进出线连接孔29——绝缘材料 30——段均压环31——固定支架 32——金属套33——销钉 34——绝缘杆35——上法兰 36——圆筒形绝缘支座37——下法兰 38、47——金属固件
39、46、56—金属上端盖40、49、61——金属下端盖41、65、68——外绝缘筒42——主电容43——主电容托板 44、54、59——调整筒45、55、60——调整垫块50——电感线圈51——副电容托板 52——附电容53、58——整体固化电阻57——电容62、64——疏绕线圈63——密绕线圈本实施例公开了一种2500A/50KA/1.0mH的双频展宽线路阻波器，由主线圈、调谐装置2、氧化锌避雷器3、上、下均压环8、9组成。
其主线圈是一个四层双螺旋并联绕制的强流绕组1和铝材制作的上、下吊架6、9组成，如图1所示，每层绕组是由不等的裸铝扁线并绕而成，每层绕组的导线均嵌绕在沿绕组圆周均匀分布的四十八个齿条组的齿槽内，各齿条组均由比绕组轴向尺寸略长的双面内齿条17、两个单面中齿条18、外压条16组成，在双面内齿条的外齿上有凸台20，在单面中齿条的齿背和外压条的内侧有凹槽23，单面中齿条的齿端有凸台20，通过凸台与凹槽的配合及齿条结合处的定位粘接条19形成齿条之间的定位结构，使各齿条组保持在所分布的辐向平面上。
吊架的基座24为圆柱型，在基座24上开有等分的四个通槽，立梁25一端与通槽配合焊接，另一端分别插入三个结构压板14和一个汇流压板26焊接，在结构压板14和汇流压板26上开有与强流绕组1中的绝缘齿条组10配合固定的长形凹槽15，在汇流压板26上开有导线焊接槽27和进出线连接孔28。
另一种吊架的基座为片型，首先将立梁交叉焊在一起，然后将两块基片分别焊在立梁的交叉处，其它与圆柱型基座吊架相同。
主线圈的第一层为两根裸铝导线12嵌入双面内齿条17的内齿22内，在双面内齿条的外齿21内缠绕第二层的三根裸铝导线，在双面齿条的外齿凸台20上放上定位粘接条19，将一个单面中齿条18上的凹槽23嵌入凸台20内，然后缠绕第三层的三根裸铝导线，放上定位粘接条19，再将一个单面中齿条上的凹槽23嵌入凸台20内，然后缠绕第四层的五根裸铝导线，放上定位粘接条19，将外压条16的凹槽嵌入凸台20内，在外压条的外面缠绕玻璃纤维加强环11形成强流绕组。
将焊好的带有四立梁吊臂的上、下吊架放在强流绕组上，将结构压板和汇流压板的长形凹槽对准90°位置上的齿条组，用带有双金属螺纹的环氧玻璃纤维引拨棒制作的紧固螺栓4穿过第二、三层绕组的风道将上、下吊架的结构压板14、汇流压板26固定形成稳定的机械结构，上下汇流压板按180°布置，绝缘紧固带5将上、下吊架的立梁缠绕后，浸漆烘干固化形成框架式线路阻波器主线圈。
两个封闭圆柱体组成的调谐装置适合于宽频线路阻波器，一个封闭圆柱体组成的调谐装置适合于单频线路阻波器。本实施例的线路阻波器是宽频线路阻波器，其调谐装置为两个封闭圆柱体组成，并联后成为一个二端网络，通过引线并联在主线圈的上、下两个汇流压板上。导电上端盖39、46和导电下端盖40、49与绝缘筒41、65形成两个封闭结构的圆柱体，主电容42固定在主电容托板通过调整筒44、调整垫块45固定在一个封闭圆柱体内，主电容一端与上端盖39电连接，另一端与下端盖40电连接；副电容52固定在副电容托板上，电感线圈50、副电容52、展宽电阻53依次连接后通过调整筒54、调整垫块55固定在另一个封闭圆柱体内，电感线圈50的另一端与上端盖46电连接，展宽电阻53的另一端与下端盖49电连接，将两绝缘筒通过导电板38、47并联固定，在两个封闭圆柱体内灌封硅橡胶48，使封闭圆柱体与各阻容元件之间的空隙内充满硅橡胶，灌封时上端盖朝下，待硅橡胶固化后使用。其调谐装置的电感线圈50为两端62、64疏绕、中间63密绕。
本实施例的避雷器采用氧化锌避雷器，其连接法为常规方法。
当用在330KV及以上的线路上时，本实施例在主线圈上加装两个均压环，分别安装在主线圈的上、下吊架的上方和下方，均压环是由四个四分之一圆铝管制作，通过绝缘固件实现整个圆环的连接，以保证是一个开路环，每段均压环有一处与主线圈的吊架实现电气连接。
本实施例除可以吊装外，还可以座式安装，座式安装时在主线圈的下方设计一个圆筒形绝缘支座，圆筒形绝缘支座36的上端固定有与吊架立梁配合的上法兰35，下端固定有可任意增加和调整安装角度的下法兰37。
权利要求1.一种多层框架式线路阻波器，由主线圈、调谐装置和避雷器组成，其特征在于双面内齿条(17)、若干个单面中齿条(18)、外压条(16)依次配合形成绝缘齿条组(10)，在双面内齿条(17)、单面中齿条(18)、外压条(16)的结合处粘有定位粘接条(19)，裸导线(12)螺旋嵌入沿圆周均匀分布的绝缘齿条组(10)中，外加强环(11)缠绕在外压条(16)的外面，各层线圈并联连接形成强流绕组(1)，随着层数的增多齿条的齿数减少，导线的截面增加，绝缘齿条组(10)的两端与上、下吊架(6、7)的结构压板(14)或汇流压板(26)通过绝缘紧固装置啮合固定形成主线圈，灌封式调谐装置(2)、氧化锌避雷器(3)和主线圈并联连接。
2.根据权利要求1所述的线路阻波器，其特征在于双面内齿条(17)在外齿端有纵向凸台(20)，单面中齿条(18)在齿端有纵向凸台(20)，在齿背有纵向凹槽(23)，外压条(16)与中齿条配合处有与中齿条相同的纵向凹槽(23)，外面有间隔的缠绕外加强环(11)的横向凹槽(13)。
3.根据权利要求1所述的线路阻波器，其特征在于调谐装置为两个封闭圆柱体组成，上端盖(39、46)、下端盖(40、49)与绝缘筒(41、65)形成封闭结构的圆柱体，主电容(42)通过调整筒(44)、调整垫块(45)固定在一个封闭圆柱体内，一端与上端盖(39)电连接，另一端与下端盖(40)电连接，电感线圈(50)、副电容(52)、展宽电阻(53)依次连接后通过调整筒(54)、调整垫块(55)固定在另一个封闭圆柱体内，电感线圈(50)的另一端与上端盖(46)电连接，展宽电阻(53)的另一端与下端盖(49)电连接，将两绝缘筒通过上下导电板(38、47)并联固定，在两个封闭圆柱体内灌封绝缘材料(48)。
4.根据权利要求3所述的线路阻波器，其特征在于其调谐装置的电感线圈(50)为两端(62、64)疏绕、中间(63)密绕。
5.根据权利要求1所述的线路阻波器，其特征在于调谐装置为一个封闭圆柱体组成，上端盖(56)、下端盖(61)与绝缘筒(68)形成封闭结构的圆柱体，电容(57)、展宽电阻(58)依次连接后，电容(57)的另一端与上端盖(56)电连接，展宽电阻的另一端与下端盖(61)电连接后通过调整筒(59)、调整垫块(60)固定在封闭圆柱体内，在封闭圆柱体内灌封绝缘材料(48)。
6.根据权利要求1所述的线路阻波器，其特征在于吊架(6、7)的基座(24)为圆柱型或片型，在圆柱型基座(24)上开有通槽，立梁(25)一端与通槽配合焊接，或立梁的一端交叉焊接在一起，片型基座分别焊在立梁的上下交叉处，立梁(25)的另一端分别插入结构压板(14)和汇流压板(26)焊接，在结构压板(14)和汇流压板(26)上开有与强流绕组(1)中的绝缘齿条组(10)啮合固定的长形凹槽(15)，在汇流压板(26)上开有导线焊接槽(27)和进出线连接孔(28)。
7.根据权利要求1所述的线路阻波器，其特征在于阻波器的上、下端装有直径大于阻波器且分段的均压环(8、9)，均压环的段与段之间通过绝缘材料(29)连接，在每段均压环上有与吊架电连接的固定支架(31)。
8.根据权利要求1所述的线路阻波器，其特征在于绝缘紧固装置由紧固螺杆(4)和绝缘紧固带(5)组成，在绝缘杆(34)的端头固定金属套(32)，并通过销钉(33)定位形成连接螺杆，绝缘紧固带(5)缠绕在上、下吊架的立梁上。
9.根据权利要求1所述的线路阻波器，其特征在于座式安装阻波器时，在阻波器的下面装有圆筒形绝缘支座(36)，圆筒形绝缘支座(36)的上端固定有与吊架立梁配合的上法兰(35)，下端固定有可任意增加和调整安装角度的下法兰(37)。
专利摘要本实用新型公开了多层框架式线路阻波器,其主线圈的导线螺旋嵌入沿圆周均匀分布的绝缘齿条组中,各层线圈并联连接,随着层数增多齿条的齿数减少,导线截面增加,绝缘齿条组与上、下吊架通过紧固装置啮合固定,灌封式结构的调谐装置、氧化锌避雷器和主线圈并联连接。主线圈机械强度高、热性能好、绝缘设计合理,品质因数高、互换性好;灌封式调谐装置解决了内部元件受潮问题;分段绝缘式均压环结构设计合理,整体频率特性稳定,运行安全可靠;该阻波器还具有体积小、重量轻、易安装等特点。
文档编号H01F38/00GK2280986SQ97202270
公开日1998年5月6日 申请日期1997年3月5日 优先权日1997年3月5日
发明者朱梦熊, 张彦停, 侯春明, 韩荫奇, 杨泽明, 叶占钢, 陈桂珠, 王洪奇, 陈服军 申请人:水利部电力工业部机电研究所