一种铁心电抗器结构及其加工方法与流程

本发明涉及电力设备技术领域，具体是一种铁心电抗器结构及其加工方法。

背景技术：

随着电力电子技术的不断发挥，在电网中投入了大量的非线性用电设备，造成了谐波在电网中的比例越来越大，导致用电设备的利用率降低，为改善电网中电能的质量，在电网中投入补偿设置，电抗器由此应运而生。电抗器也叫电感器，一个导体通电时就会在其所占据的一定空间范围产生磁场，所以所有能载流的电导体都有一般意义上的感性。然而通电长直导体的电感较小，所产生的磁场不强，因此实际的电抗器是导线绕成螺线管形式，称空心电抗器；有时为了让这只螺线管具有更大的电感，便在螺线管中插入铁心，称铁心电抗器。

铁心电抗器是由三相铁心柱叠装组合而成，在组装过程中还存在着很多的缺陷，导致在组装过程中会出现三相铁心柱高度存在误差，导致后期结构不够稳定，电抗器震动由此导致电抗器出现噪声，为减小电抗器三相铁心柱的水平度之间的误差，加强电抗器结构的稳定性，需要一种技术来解决这种问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种铁心电抗器结构及其加工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种铁心电抗器结构，包括两个平行设置的绝缘板以及设置在两个绝缘板之间的至少一个电抗本体；

所述电抗本体包括铁芯柱，所述铁芯柱上下两端设有铁轭，上下铁轭通过连接部件与绝缘板连接固定，所述铁芯柱由多个同中心轴的铁饼叠装组成，相邻铁饼之间通过环氧板相隔，且环氧板外侧的相邻铁饼间隙中填充有石棉板，所述铁芯柱外侧套设有对其自身柱体进行初步固定的环氧筒，所述铁芯柱还包括用于将上下铁轭、环氧筒和铁饼包裹的第一浇灌层；

所述铁轭的凸台上部填充有密封胶层，且密封胶层外侧缠绕有布条，所述布条表面还设有一层密封胶层；

所述环氧筒表面绑扎有无纬带层，所述电抗本体还包括套设在铁芯柱外侧的线圈，所述线圈和铁芯柱表面覆盖有用于将二者连接为一体的第二浇灌层，所述线圈的接电端设有接线端。

作为本发明进一步的方案：所述铁饼包括多个片状金属板环状阵列分布而成。

作为本发明进一步的方案：所述连接部件包括设置在铁轭外端部的压板以及设置在绝缘板上用于抵住压板完成固定的连接螺杆，所述连接螺杆下端通过固定轴承与压板连接固定。

作为本发明进一步的方案：所述接线端所在的线圈表面绕设至少一层用于消除浇灌层内部应力的加强层。

一种铁心电抗器结构的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：在两块绝缘板之间并排均布的安装至少一个铁心柱，而铁心柱是由多个同中心轴铁饼叠装组成，在每个铁饼外侧都绕设有线圈，铁饼与铁饼之间垫隔有环氧板，因此铁心柱之间分布数个气隙，而铁心柱的第二个气隙是采用石棉板进行填充；将铁心柱全部组装完成后，在上下铁轭凸台上部用密封胶填充，用白布缠绕在密封胶表面，再涂一层密封胶，之后用环氧筒将铁心柱套住，环氧筒外表面用无纬带绑扎，将外部结构完成后，将铁心柱放入浇注灌构建浇灌层，在100-200度温度下进行固化构建第一浇灌层；

步骤2：在铁轭外端面安装压板，并安装电抗器线圈，调整线圈的垂直度，并保证线圈的稳定性；

步骤3：然后连接部件对铁轭端部进行紧压固定，避免在运行过程中不同结构之间发生位移；

步骤4：将所有零件组装完成后，进行电抗器试验，待各项参数满足要求后，对电抗器进行灌封胶浇灌，在100-160度温度下固化8h构建第二浇灌层，最后对电抗器外形进行清理，完成电抗器的包装。

作为本发明进一步的方案：步骤1中的浇灌温度为120-140度。

作为本发明进一步的方案：步骤4中的浇灌温度为125度。

作为本发明进一步的方案：步骤4中在浇灌前在线圈接线端202所在位置绕设5层网格布。

作为本发明进一步的方案：步骤4在浇灌完成后在用保温布将线圈外表面包裹严实，减少线圈的散热。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：针对现有技术的缺陷，于是提出了一种新的铁心电抗器结构，改变了电抗器气隙的调整方法，采用新的材质，并提出了新的电抗器安装组合结构，这种结构不仅保证了电抗器的绝缘性，还使得铁心电抗器的组装更加的方便，且使电抗器的安全性与稳定性均都得到了一定的提高，并对后期电抗器电感值的调整也更加的省时省力；

通过对铁抗结构进行优化，统计新结构实施来的铁抗产品，发现新结构能够显著提高产品的质量，已基本杜绝铁抗线圈开裂的问题，保证了铁心电抗器的良好运行。我司自实行新结构以来，再未接收到关于客户方铁抗线圈开裂的反馈，由此可见，结构优化取得了良好的效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中电抗本体实施例1的结构示意图。

图3为本发明中电抗本体实施例2的结构示意图。

其中：绝缘板100、电抗本体200、连接螺杆201、接线端202、铁芯柱203、第一浇灌层204、环氧板205、环氧筒206、石棉板207、铁轭208、第二浇灌层209、保温层210、加强层211、线圈300。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-2，本发明实施例中，一种铁心电抗器结构，包括两个平行设置的绝缘板100以及设置在两个绝缘板100之间的至少一个电抗本体200，所述电抗本体200包括铁芯柱203，所述铁芯柱203上下两端设有铁轭208，上下铁轭208通过连接部件与绝缘板100连接固定，所述铁芯柱203由多个同中心轴的铁饼叠装组成，相邻铁饼之间通过环氧板205相隔，且环氧板205外侧的相邻铁饼间隙中填充有石棉板207，所述铁芯柱203外侧套设有对其自身柱体进行初步固定的环氧筒206，所述铁芯柱203还包括用于将上下铁轭208、环氧筒206和铁饼包裹的第一浇灌层204，从而实现对铁芯柱的最后固定；所述电抗本体200还包括套设在铁芯柱203外侧的线圈300，所述线圈300和铁芯柱203表面覆盖有用于将二者连接为一体的第二浇灌层209，所述线圈300的接电端设有接线端202。

所述铁饼包括多个片状金属板环状阵列分布而成；

所述铁轭208的凸台上部填充有密封胶层，且密封胶层外侧缠绕有布条，所述布条表面还设有一层密封胶层；

所述环氧筒206表面绑扎有无纬带层，无纬带层的作用是为设置浇灌层做准备。

所述连接部件包括设置在铁轭208外端部的压板以及设置在绝缘板100上用于抵住压板完成固定的连接螺杆201，所述连接螺杆201下端通过固定轴承与压板连接固定，为了便于对电抗器本体的固定，所述压板下端设有与铁轭208相配合的凹槽，通过旋转连接螺杆201即可对电抗器本体松紧程度进行调节。

上述电抗器结构的加工方法为：步骤一：在两块绝缘板之间并排均布的安装至少一个铁心柱(优选为三个)，而铁心柱是由多个同中心轴铁饼叠装组成，在每个铁饼外侧都绕设有线圈，铁饼与铁饼之间垫隔有环氧板，因此铁心柱之间分布数个气隙，而铁心柱的第二个气隙是采用石棉板进行填充；将铁心柱全部组装完成后，在上下铁轭凸台上部用密封胶填充，用白布缠绕在密封胶表面，再涂一层密封胶，之后用环氧筒将铁心柱套住，环氧筒外表面用无纬带绑扎，将外部结构完成后，将铁心柱放入浇注灌构建浇灌层，在120-140度温度下进行固化；

步骤2：在铁轭外端面安装压板，并安装电抗器线圈，调整线圈的垂直度，并保证线圈的稳定性；

步骤3：然后安装电抗器的压板与螺杆，将螺杆置于线圈中心位置，并将压板与螺杆固定；上铁轭固定在铁心柱上方，将压板安装至于铁轭上方，并置于电抗器线圈中部，然后旋紧螺杆，使得压板牢牢抵住将各个连接位置进行紧固铁轭端部，避免在运行过程中不同结构之间发生位移，导致电抗器产生噪声，这种新型的安装方式使得电抗器整体结构相较于之前旧式结构更加稳定；

步骤4：将所有零件组装完成后，进行电抗器试验，待各项参数满足要求后，对电抗器进行灌封胶浇灌，在125度温度下固化8h。最后对电抗器外形进行清理，完成电抗器包装。

实施例2

请参阅图3，铁心电抗器绕线过程中凸台(接线位置)部位无网格布、不同材料交界处接触应力过大、电抗器线圈在脱模后降温时间过短，导致铁心电抗器在极端条件下，容易发生线圈开裂的隐患。

针对上述问题，在实际制造时，所述接线端202所在的线圈300表面绕设至少一层用于消除浇灌层内部应力的加强层211，加强层211为网格布；

凸台是进出线的部位，线圈在此处开缝，对线圈的整体性损害比较大，此处是线圈的一个薄弱点，在极限条件下，此处比其他部位更容易出现开裂的风险。因此，为解决这个问题，结构上，在浇注前在凸台部位加5层网格布，宽度在120mm以内，高度为1000mm，网格布固定在引线上，抵抗电抗器运行过程中由震动及冷热收缩产生的纵向拉力，在铁心电抗器的生产过程中，使用到了导线、铜排或铜螺母。在线圈浇灌的过程中，通过增加第三种材料以消减上述材料与固化层交界处的接触应力，保证粘接强度，使交界面处的接触应力低于材料间的允许粘结强度，避免裂缝的产生。

另外在线圈固化完成，脱模后，此时线圈温度仍然较高，直接自然冷却的话，温度变化过大(此点冬季尤为突出)，固化剂收缩过快，容易对内部结构造成破坏，因此所述第二浇灌层209表面包裹有将于延缓降温冷却时间的保温层210，用保温布将线圈外表面包裹严实，减少线圈的散热，通过结构上增加保温布的方式增加降温时间，避免固化剂收缩过快。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。