專利名稱：多層并聯(lián)空心電抗器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電工類產(chǎn)品，為一種多層并聯(lián)空心電抗器。
由于空心電抗器具有重量輕、線性度好、機械強度高、沖擊性能好、噪聲低、無需檢修等優(yōu)點，與油浸式電抗器相比無嚴格的防火要求，并可減少電站及其它安裝場地的基建投資及維護保養(yǎng)費用，因此，在電力、冶金、化工、煤炭、大型工礦企業(yè)、電氣化鐵道等場所和領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
現(xiàn)有技術(shù)中的空心電抗器，目前最具有代表性的文獻為“The Accurate Computation of Self and Mutual Inductaces of Circular Coils”IEEE 1978，P.E Buke，Toronto，Canada。加拿大的TE(Trench Electric)公司與我國北京電力設(shè)備總廠從TE公司引進的空心電抗器生產(chǎn)技術(shù)，均是依據(jù)上述文獻的理論。TE公司制造的多支路并聯(lián)的大電流空心電抗器，其結(jié)構(gòu)特征為由若干層圓筒式線圈組成，每一層線圈為一條支路，其線圈用數(shù)根小截面的圓導線制作成絞線，其截面壓成矩形，由于各支路匝數(shù)不同，為了滿足各支路電密度接近相等，以使等效電感一致，且各層線圈高度近似相同，以使各線圈承受的應(yīng)力較小，因此各條支路絞線截面的寬度、高度均不同。這樣，當空心電抗器有20條支路時就需要20(或略少于20)種不同截面的絞線。所以，這種電抗器結(jié)構(gòu)有如下缺點，(1)所需絞線規(guī)格太多，原材料組織困難；(2)制作過程中，生產(chǎn)、管理困難，容易發(fā)生差錯；(3)因為電抗器是根據(jù)用戶的要求而設(shè)計的，故品種多，批量小，制造時每種規(guī)格的絞線在備料時都要保留有一定余量，因而原材料浪費較大；(4)生產(chǎn)工藝復雜，需要專門制造絞線的生產(chǎn)線，故而提高了制造成本。
本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，僅采用一種規(guī)格的或少數(shù)幾種規(guī)格的導線繞制滿足用戶要求的空心電抗器，同時是使各項技術(shù)指標不低于現(xiàn)有技術(shù)，能簡化生產(chǎn)工藝，節(jié)省原材料，降低生產(chǎn)成本的空心電抗器。
本實用新型所說的多層并聯(lián)空心電抗器的構(gòu)成為在線圈骨架1外繞制有n(n＝2，3，…，200)層線圈2，每層線圈2之間可設(shè)置有支撐條3，并相互絕緣，每層線圈的出線端4由匯流排5聯(lián)接在一起，本實用新型的特點在于，所說的每層線圈2采用一至兩種截面的扁導線繞制而成，為了保證各線圈所承受的應(yīng)力較小，使每層線圈均具有相同的高度h；在每層線圈都具有相同的高度情況下，同時為了保證各層線圈的等效電感一致，以保證支路電流平衡，則每層線圈的匝數(shù)可以不相同，即除了第一層線圈外，其它各層線圈均可設(shè)置不同的空匝數(shù)，在空匝6處墊有絕緣板以增加線圈的整體機構(gòu)強度。每一層線圈2的空匝6數(shù)目可根據(jù)每個空心電抗器的性能指標，通過計算后得到，其線圈中的空匝6位置分布也通過計算后決定，但其分布原則主要有三種，一種是集中形式，一種是離散形式，另一種是集中離散形式。
本實用新型所述的多層并聯(lián)空心電抗器具有以下優(yōu)點。
(1)只需要一種規(guī)格的導線就能制造出多支路并聯(lián)的空心電抗器，其性能指標不低于現(xiàn)有技術(shù)的標準，通過計算機計算和實驗得出支路電流的設(shè)計誤差可控制在±10％以內(nèi)；各支路電流分布均勻，等效電感值誤差可控制在2％以內(nèi)。而現(xiàn)有技術(shù)中的各種參數(shù)計算值與實驗值誤差較大(因其理論根據(jù)是平均安匝法)。
(2)由于使用單一規(guī)格的扁導線，原材料供應(yīng)，生產(chǎn)組織管理大為簡化，同時大大減少了備料余量，減少了浪費。
(3)除了對損耗水平有特殊要求的電抗器外，一般均可作用扁導線而不必使用絞線，從而可省去絞線生產(chǎn)線，降低生產(chǎn)成本。
(4)制造工藝簡單。
附

圖1本發(fā)明所述的空心電抗器結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2空匝分布為離散形的線圈形式；附圖3空匝分布為集中或離散形的線圈形式；附圖中給出了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所采用的結(jié)構(gòu)及線圈分布形式。由于本實用新型的關(guān)鍵是在于利用同一規(guī)格的扁導體繞制各層線圈，而在必要或特殊的情況下，才考慮使用絞線或者使用少數(shù)幾種規(guī)格的導線繞制線圈。由于使用了同一種規(guī)格的扁導線繞制各層線圈，且各層線圈的匝數(shù)有可能不都相同，故其每層線圈的空匝數(shù)目及空匝位置，利用計算機來進行設(shè)計與計算；一般可使空匝的分布設(shè)計成如圖2所示的離散在每層線圈中的形式；但從方便加工、制作的角度考慮，也可將每層的空匝線圈位置集中在線圈的某一部分，或?qū)⒚繉拥目赵丫€圈位置分段集中在線圈的幾個位置上(如圖3所示)。在每個空匝線圈的位置上，均加墊絕緣板，以填補空匝給線圈帶來結(jié)構(gòu)上的缺陷，增加其機械強度。
根據(jù)本實用新型所說的多層并聯(lián)空心電抗器，所采用的扁導線可以采用同一種規(guī)格的扁絞線來替代，以減少渦流損耗。
當某些層線圈的空匝數(shù)少于第一層線圈匝數(shù)的三分之二以上時，本實用新型所述的多層并聯(lián)空心電抗器也可以考慮采用兩種扁導線或扁絞線，以減少空匝數(shù)。
權(quán)利要求1.一種多層并聯(lián)空心電抗器，在線圈骨架上繞有n(n=2，3，4，…，200)層線圈，線圈層之間可設(shè)置支撐條，并相互絕緣，每層線圈的出線端由匯流排聯(lián)接在一起，其特征在于，所說的每一層線圈采用一種至兩種規(guī)格的扁導線繞制而成，每層線圈的高度相同，但每層線圈的匝數(shù)有區(qū)別，在線圈匝數(shù)較少的線圈中有空匝處，其空匝處填墊有絕緣板。
2.按照權(quán)利要求1所說的電抗器，其特征在于，線圈中空匝處分散設(shè)置在線圈中。
3.按照權(quán)利要求1所說的電抗器，其特征在于，線圈中空匝處集中設(shè)置在線圈中。
4.按照權(quán)利要求1所說的電抗器，其特征在于，線圈中空匝處分散在線圈中，每個空匝處集中了部分空匝線圈的空間。
5.按照權(quán)利要求2、3、4所說的電抗器，其特征在于，所說的扁導線可以是扁絞線。
專利摘要本實用新型屬于一種多層并聯(lián)空心電抗器。由n層線圈構(gòu)成電抗器繞組，每層線圈均由同一種規(guī)格的扁導線繞制而成，具有相同高度，但每層線圈的匝數(shù)不相等，在匝數(shù)較少的線圈中有空匝處，在空匝處填墊有絕緣板。本實用新型所述的電抗器只需用一種規(guī)格的扁導線，無需采用多種規(guī)格的絞線，有節(jié)省材料，易于生產(chǎn)和管理，成本低等優(yōu)點。
文檔編號H01F27/28GK2165514SQ9322368
公開日1994年5月18日 申請日期1993年9月3日 優(yōu)先權(quán)日1993年9月3日
發(fā)明者陳喬夫, 李湘生 申請人:華中理工大學