一种高电压试验用U形铁芯电抗器的制作方法

本发明涉及高电压试验设备，尤其是现场交流耐压试验用的大容量谐振电抗器。

背景技术：

高电压试验用的谐振电抗器大致具有三种结构：开放磁路的空芯式和半芯（棒形铁芯）式以及闭合磁路的框形铁芯式。把具有开放磁路结构的电抗器放在车上、工厂或现场地面上使用，会在车厢的金属底板上、车间或现场混凝土地面下的钢筋上形成涡流，带来严重的涡流损耗。减小这种损耗的常用办法是在电抗器下面加一个绝缘底座，把电抗器垫高以远离车厢板或含钢筋地面。但电抗器升高后不但重心提高、运输不稳，而且有可能超高，使运输车辆无法通过道路桥洞或隧道。采用闭合磁路结构的铁芯电抗器可以不升高而直接放在车厢板上或车间地面上使用，但其体量和制造难度与空芯和半芯式电抗器相比大幅增加。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种高电压试验用u形铁芯电抗器，使具有开放磁路且无升高底座的电抗器可直接置于车上使用。为实现这个目的，本发明采用一u形铁芯，其上套装两个反向绕制的层式线圈；两线圈并联，即两线圈内层的低压线头并接引出，外层的高压线头并接引出；两线圈外层相邻带高电位，铁芯通过等电位片连接两线圈低压并接头，带低电位。

所述u形铁芯为平面叠铁芯，采用硅钢片按椭圆和矩形梯级叠制，其中芯柱横截面为椭圆形或椭圆形与矩形的组合，横轭横截面为矩形，其面积小于芯柱截面积。

所述u形铁芯用绝缘压板和低导磁钢拉杆与电抗器钢底板或槽钢拉紧，拉杆沿椭圆长轴方向排列，中间的一根穿过芯柱和横轭。

本发明可采用油浸式绝缘结构，外壳由绝缘外筒、钢底板和绝缘盖板构成，两个线圈低压线头并接后从电抗器钢底板引出，高压线头并接后从绝缘外筒上法兰引出。

本发明还可采用干式绝缘结构，无外壳，两个线圈用环氧树脂浇注包封，两个低压线头并接于电抗器底部槽钢引出，两个高压线头单独连接线柱于所在线圈的包封柱面引出，使用时并联。

本发明不加底座置于车上工作，不会在车厢金属底板中产生涡流损耗，满足车载使用要求。本发明与一般空芯和半芯电抗器相比，总高度降低，便于运输；与框形铁芯电抗器相比，体量和制造难度大幅降低。

附图说明

图1是采用油浸式绝缘结构的u形铁芯电抗器示意图（主视），环氧外筒内注满变压器油；图2是采用油浸式绝缘结构的u形铁芯电抗器示意图（俯视）；图3是本发明铁芯示意图；图4是采用环氧树脂浇注干式绝缘结构的u形铁芯电抗器示意图（主视），线圈由环氧树脂包封；图5是采用环氧树脂浇注干式绝缘结构的u形铁芯电抗器示意图（俯视）。

具体实施方式

例1参见附图1和附图2，一种高电压试验用u形铁芯电抗器，包括器身1、环氧外筒2、环氧盖板3、呼吸膜4、低导磁钢螺栓5、钢螺栓6、变压器油等，其中器身1包括钢底板11、u形铁芯12及左芯柱121、右芯柱122、横轭123、等电位片124和大理石垫块125、左线圈13、右线圈14、并线柱15、并线柱16、接线柱17、环氧压板18、低导磁钢拉杆19、均压帽1a、端圈1b、垫块1c、绝缘压钉1d等，其制作过程如下。

铁芯：参见附图3，将裁好的芯柱叠片和横轭叠片在各自模具中按梯级排列，在各自的合适位置夹好等电位片124，然后真空浇注环氧树脂浸渍，固化粘接后分别形成左芯柱121、右芯柱122和横轭123；将左芯柱121、右芯柱122与横轭123呈u形摆放，之间夹大理石垫块125，用胶粘接后形成u形铁芯12。

线圈：用漆包线在骨架上绕制左线圈13和右线圈14；两线圈绕向相反，使套装后在u形铁芯12中产生的磁场相加；线圈绕成呈塔形，上、下端部均为阶梯形，便于垫块1c支撑和环氧压板18压紧。

器身装配：将u形铁芯12固定在钢底板11上；套装左线圈13和右线圈14；将左线圈13和右线圈14的低压出头连接到并线柱15，等电位片124也连接到并线柱15，将左线圈13和右线圈14的高压出头连接到并线柱16，并线柱16连线到接线柱17；用环氧压板18和低导磁钢拉杆19固定左线圈13和右线圈14及u形铁芯12在钢底板11上形成器身1，通过调节绝缘压钉1d顶压端圈1b来压紧和固定左线圈13和右线圈14，而线圈的支撑由垫块1c完成；均压帽1a穿套于低导磁钢拉杆19上并用螺帽固定之。

干燥、总装和注油：将器身1置于真空罐中干燥，出罐后将环氧外筒2用钢螺栓6固定在钢底板11上，再将反面贴有呼吸膜4的环氧盖板3用低导磁钢螺栓5固定在环氧外筒2上封闭，抽真空注入变压器油后即成。

例2参见附图4和附图5，一种高电压试验用u形铁芯电抗器，包括槽钢11、u形铁芯12及左芯柱121、右芯柱122、横轭123、等电位片124和大理石垫块125、左线圈13、右线圈14、并线柱15、左接线柱16、右接线柱17、环氧压板18、低导磁钢拉杆19、垫块1c、绝缘压钉1d等，其制作过程如下。

铁芯：参见附图3，将裁好的芯柱叠片和横轭叠片在各自模具中按梯级排列，在各自的合适位置夹好等电位片124，然后真空浇注环氧树脂浸渍，固化粘接后分别形成左芯柱121、右芯柱122和横轭123；将左芯柱121、右芯柱122与横轭123呈u形摆放，之间夹大理石垫块125，用胶粘接后形成u形铁芯12。由于芯柱采用了椭圆形和矩形组合截面形状，叠片梯级数减少，降低了制造难度。

线圈：用漆包线在骨架上绕制左线圈13和右线圈14，两线圈绕向相反，使套装后在u形铁芯12中产生的磁场相加；线圈绕成后放入模具内浇注环氧树脂包封，左接线柱16和右接线柱17包封固定在线圈柱面上。

装配：将u形铁芯12固定在槽钢11上；套装左线圈13和右线圈14；将左线圈13和右线圈14的低压出头连接到并线柱15，等电位片124也连接到并线柱15；用环氧压板18和低导磁钢拉杆19固定左线圈13和右线圈14及u形铁芯12在槽钢11上；通过调节绝缘压钉1d来压紧左线圈13和右线圈14，而线圈的支撑由垫块1c完成。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种高电压试验用U形铁芯电抗器，其特征是采用一U形铁芯，其上套装两个反向绕制的层式线圈；两线圈并联，即两线圈内层的低压线头并接引出，外层的高压线头并接引出；两线圈外层相邻带高电位，铁芯通过等电位片连接两线圈低压并接头，带低电位。所述铁芯为平面叠铁芯，采用硅钢片按椭圆和矩形梯级叠制，其中芯柱截面为椭圆形或椭圆形与矩形的组合，横轭截面为矩形，其面积小于芯柱截面积。本发明不加底座置于车上工作，不会在车厢金属底板中产生涡流损耗，满足车载使用要求。本发明与一般空芯和半芯电抗器相比，总高度降低，便于运输；与框形铁芯电抗器相比，体量和制造难度大幅降低。

技术研发人员：丁晓东;张俊杰;耿颖杰;戴向伟
受保护的技术使用者：丁晓东
技术研发日：2017.12.10
技术公布日：2019.06.18