一种电气化铁路用节能型卷铁芯变压器器身结构的制作方法

本实用新型涉及一种变压器器身结构，尤其指一种电气化铁路用节能型卷铁芯变压器器身结构。

背景技术：

变压器发明至今已经有一百多年的历史，虽然变压器效率高，但因其数量多、容量大，损耗大，浪费严重，因此降低变压器损耗是势在必行的。特别是近年来，我国电气化铁路的迅速发展，牵引变压器大量投入使用，由于铁路供电变压器空载运行时间长，空载损耗大，带来的浪费很大。变压器损耗中的空载损耗，即铁损，主要发生在变压器铁芯叠片内，主要是因交变的磁力线通过铁芯产生磁滞及涡流而带来的损耗。以往变压器铁芯采用叠铁芯结构，由于结构、材质、工艺等原因，导致变压器的空载损耗大、空载电流大，噪音大，叠铁芯结构变压器难以满足铁路牵引线路的低损耗、低噪音、高过载、频繁短路等特殊使用要求。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供一种电气化铁路用节能型卷铁芯变压器器身结构，以达到减少空载损耗的目的。为此，本实用新型采取以下技术方案。

一种电气化铁路用节能型卷铁芯变压器器身结构，包括铁芯、线圈、绝缘件及紧固装置；所述的铁芯为三柱双框卷铁芯结构或四柱三框卷铁芯结构，形成一个或二个中间柱和两个旁柱；其特征在于：所述的铁芯包括多个铁芯单元，所述的铁芯单元为闭合的单框卷铁芯，所述的中间柱由多个铁芯单元拼接形成，中间柱的截面尺寸大于旁柱的截面尺寸；线圈仅绕制在铁芯的中间柱上。当铁芯为三柱双框卷铁芯结构时，形成一个中间柱和两个旁柱；当铁芯为四柱三框卷铁芯结构，形成二个中间柱和两个旁柱；本技术方案采用卷铁芯拼接的方式，使中间柱截面大于旁柱，空载损耗低、空载电流小、噪音小、节能效果明显、绝缘强度高、过负荷及抗短路能力强等特点，能满足铁路供电的要求。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本实用新型还包括以下附加技术特征。

铁芯的上下铁轭对应放置上夹件和下夹件，上下夹件通过拉紧螺杆连接紧固；与上夹件连接的压紧装置将线圈、铁芯及绝缘件压紧成一整体结构。压紧装置将线圈、铁芯、绝缘件压成一整体，特别是将多个拼接的铁芯单元进一步连接成为整体，连接可靠。

所述的铁芯单元由硅钢片卷制而成，铁芯单元的截面呈半圆形或¼圆形，中间柱截面呈圆形，旁柱的截面呈圆形。当铁芯单元的截面呈半圆形时，中间柱由两个铁芯单元拼接而成，当铁芯单元的截面呈¼圆形时，中间柱由四个铁芯单元拼接而成。

所述的铁芯单元由经退火处理的硅钢片连续卷制而成。硅钢片为柔性，经退火后，提高产品质量，降低加工难度，铁芯单元由硅钢片连续卷制，加工效率高，产品质量稳定。

组成铁芯的各铁芯单元均相同。方便加工与拼接。

相邻铁芯单元之间的拼接处设有铁芯油道，相邻铁芯单元拼接后外周用绑扎带绑扎形成一整体结构。相邻铁芯单元之间的铁芯油道，有效提高散热效果，加快散热。扎带绑扎，提高强度。

外绕于中间柱的线圈包括由内至外同心设置的低压线圈、高压线圈及调压线圈。

铁芯与线圈之间及相邻线圈之间均放置第一绝缘件，线圈上下两端均放置第二绝缘件。

有益效果：本技术方案的空载损耗比叠铁芯变压器空载损耗降低40%左右、空载电流、噪音等也明显降低，节能效果显著，是电气化铁路不可替代的节能型变压器设备；同时也提高了变压器的过负荷能力及抗短路能力强，满足电气铁路的特殊要求。

附图说明

图1为发明的器身装配结构剖视图；

图2为发明的单相三柱双框铁芯结构图；

图3为发明的单相四柱三框铁芯结构图；

图4为发明的截面为半圆形闭合铁芯结构图；

图5为发明的截面为¼圆形闭合铁芯结构图；

图中：1-压紧装置；2-上夹件；3-铁芯；301-截面为半圆形闭合铁芯结构；302-截面为¼圆形闭合铁芯结构；303-铁芯单元；304-中间柱；305-旁柱；4-第二绝缘件；5-拉紧螺杆；6-调压线圈；7-第一绝缘件；8-高压线圈；9-低压线圈；10-下夹件；11-绑扎带；12-铁芯油道。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明。

实施例一：

如图1、2、4所示，本实用新型包括铁芯3、线圈及紧固装置；所述的铁芯3为三柱双框卷铁芯结构，形成一个中间柱304和两个旁柱305；所述的铁芯3包括两个铁芯单元303，所述的铁芯单元303为闭合的单框卷铁芯，所述的中间柱304由两个铁芯单元303拼接形成，中间柱304的截面尺寸大于旁柱305的截面尺寸；线圈仅绕制在铁芯3的中间柱304上。外绕于中间柱304的线圈包括由内至外同心设置的低压线圈9、高压线圈8及调压线圈6。为提高绝缘水平，铁芯3与线圈之间及相邻线圈之间均放置第一绝缘件7，线圈上下两端均放置第二绝缘件4。

为连接可靠，铁芯3的上、下铁轭对应放置上夹件2和下夹件10，上夹件2、下夹件10之间通过拉紧螺杆5连接紧固；与上夹件2连接的压紧装置1将线圈、铁芯3及绝缘件压紧成一整体结构。压紧装置将线圈、铁芯、绝缘件压成一整体，特别是将多个拼接的铁芯单元303进一步连接成为整体，连接可靠。

为方便拼接，所述的铁芯单元303由硅钢片卷制而成，铁芯单元303的截面呈半圆形，中间柱304截面呈圆形，旁柱305的截面呈圆形。

为提高产品质量，所述的铁芯单元303由经退火处理的硅钢片连续卷制而成。硅钢片为柔性，经退火后，提高产品质量，降低加工难度，铁芯单元303由硅钢片连续卷制，加工效率高，产品质量稳定。

为方便加工与拼接，组成铁芯3的各铁芯单元303均相同。

为加快散热，延长产品的寿命，相邻铁芯单元303之间的拼接处设有铁芯油道12，相邻铁芯单元303拼接后外周用绑扎带11绑扎形成一整体结构。相邻铁芯单元303之间的铁芯油道，有效提高散热效果，加快散热。扎带绑扎，整体性好，便于装配，同时有助于提高强度。

实施例二：

与实施例一不同之处在于：如图3所示，铁芯3为四柱三框卷铁芯结构，形成二个中间柱304和两个旁柱305。以适应不同的需要。三个截面为半圆形的铁芯单元303在长度方向依次连接，便可形成四柱三框卷铁芯结构；或者由六个截面为¼圆形的铁芯单元303拼接而成，两个铁芯单元303在宽度方向拼接形成一组铁芯单元303，三组铁芯单元303在长度方向拼接形成四柱三框卷铁芯结构。线圈外套在中间柱304上。

实施例三：

与实施例一不同之处在于：如图5所示，铁芯单元303的截面呈¼圆形；中间柱304由四个铁芯单元303拼接而成，两铁芯单元303在宽度方向相对设置形成一组，两组铁芯单元303在长度方向对接形成铁芯，如此便可在中间柱304上形成十字形的铁芯油道。加快散热，特别适用于大型铁芯。

装配过程：

1、由二个或多个经过退火处理的硅钢片连续依次卷制成的截面为半圆形闭合铁芯结构301或¼圆形的闭合铁芯结构302，拼接成中间柱304截面为圆形、两边旁柱305截面为半圆形结构。铁芯3拼接面处设有铁芯油道12，拼接后用绑扎带11绑扎成一整体结构。

2、线圈分别一次绕制在铁芯3的中间柱304上，先绕制低压线圈9，再绕制高压线圈8，最后绕制调压线圈6。各个线圈之间及线圈与铁芯3之间都设有辐向绝缘件7，起绝缘与散热作用。线圈的上下两端都设有轴向绝缘件4，便于绝缘与压紧。

3、线圈绕制完成后，在铁芯3两端分别放置上夹件2与下夹件10，两夹件通过拉紧螺杆5连接固定。

4、最后在轴向绝缘件4上端面放置与上夹件2连接的压紧装置1对线圈进行压紧，使线圈、铁芯3成为一个变压器器身结构整体，防止变压器运输过程中及过负荷运行过程中，由于器身松动带来的运行故障，有效提高了变压器的抗短路能力及过负荷能力。

以上图1-5所示的一种电气化铁路用节能型卷铁芯变压器器身结构是本实用新型的具体实施例，已经体现出本实用新型实质性特点和进步，可根据实际的使用需要，在本实用新型的启示下，对其进行形状、结构等方面的等同修改，均在本方案的保护范围之列。