一种带气隙的铁芯电抗器的制作方法

1.本发明属于电气领域，具体涉及一种带气隙的铁芯电抗器。


背景技术：

2.电抗器是一种重要的电力设备。根据电抗器芯的结构可分为三大类：空心电抗器、带气隙的铁芯电抗器和铁芯电抗器。其中，带气隙的电抗器的磁路是一个带气隙的芯柱，芯柱外面套绕组。由于磁路中具有部分铁芯，导磁性能较好，所以电抗值比同体积的空心电抗器大，由于其结构比较特殊，实际运行中遇到的一个突出的问题就是电抗器的噪音较大，噪音主要来源于机械震动、空气动力性震动和电磁性震动。现有技术中例如专利号cn200410096687.x、cn201510581205.8的文献披露了在铁芯之间粘接气隙板的技术手段可以部分地解决震动噪音问题。
3.但是，由于公差的存在以及制造、安装精度和成本的限制，各个气隙不可能做到完全等大，气隙片/板的厚度也不可能做成完全等同，各个磁芯在工作时的磁通有一定偏差，进一步导致了各气隙间的震动情况并不相同。这就加大了减震降噪的难度。


技术实现要素：

4.为解决以上问题，本发明提供一种电抗器，能够很好降低气隙处噪音及震动，特别地能够应对因磁通偏差导致的芯柱上不均匀的震动。本发明采用的技术手段如下：
5.一种带气隙的铁芯电抗器，包括骨架、装在骨架中的若干相芯柱，每相芯柱均由多个气隙分成多个小段，小段之间均衬有非磁性材料构成的气隙片；
6.所述气隙片包括互相对合密封的上吸震片和下吸震片，以及多个支撑在上、下吸震片之间的支撑柱，上、下吸震片和支撑柱构成一个真空空腔；
7.相邻两个气隙片的真空空腔通过至少一个扁平连通管连通在一起；
8.所述支撑柱是由水凝胶膜卷制而成，所述水凝胶膜是多微孔结构，当所述水凝胶膜脱水时，所述微孔的孔径变大；当所述水凝胶膜吸水时，所述微孔的孔径变小。
9.优选地，所述芯柱由多个层叠设置的硅钢薄片组成。
10.优选地，所述气隙片的厚度小于或等于3mm。
11.优选地，所述扁平连通管的厚度小于或等于1mm，扁平连通管的一侧管壁用环氧胶贴附于芯柱上。
12.优选地，所述扁平连通管，气隙片的上、下吸震片的材质为包括乙烯基树脂、丙烯酸环氧树脂的混合物，特别地，包括30
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35份的乙烯基树脂，25
‑
30份的丙烯酸环氧树脂。
13.优选地，所述水凝胶膜的材料的溶胶，例如包含纤维蛋白、琼脂、琼脂糖、纤维素等天然高分子化合物；和/或聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚环氧乙烷、poly等合成高分子化合物。
14.相比于现有技术，本发明的优点在于：
15.(1)本发明所述的气隙片具有吸震、减震、降噪的功能，气隙片中的支撑柱自带弹性，其可以作为一个缓冲件来吸收来自于芯柱的震动，
16.(2)电抗器工作几小时后，芯柱的温度可达140～160℃，气隙片受热，构成支撑柱的水凝胶膜上的水分被蒸发，即脱水，支撑柱上的微孔孔径变大，支撑柱整体上的震动缓冲空间也就变大了，也就是说所述气隙片在电抗器使能一段时间后具有增强的吸震能力；
17.(3)本发明所述的气隙片还能吸收部分积聚在芯柱中的热量，发挥辅助散热的作用，特别是在电抗器散热系统启动的初期，因为如果散热系统从静止直接到运行满载，其带来的噪音或震动很大，更优的运行方式是线性增大的，因此在初期散热能力可能存在不足，而靠着气隙片内水凝胶膜上的水分的蒸发吸热，恰好可以弥补该阶段的散热能力不足；
18.(4)支撑柱的水凝胶膜上的水分蒸发后的水蒸气填充于气隙片内的真空空间内，气隙间的震动差异会对上、下吸震片施加不同的压力，因此，当一个气隙间的震动大于另一气隙间的震动，受到更大压力的气隙片内的水蒸气通过所述扁平连通管进入另一气隙片，溢失部分水蒸气的气隙片，其内部压力减小，整体变得更柔软，从而能够更适于大的震动；而压入部分水蒸气的气隙片，其内部压力增大，整体变得更硬，从而更适于较小的震动。如此运行，使得本发明所述的气隙片能够很好地处理因磁通偏差导致的芯柱上不均匀的震动。
附图说明
19.图1为带气隙的铁芯电抗器的整体示意图；
20.图2为气隙片结构示意图；
21.图3为水凝胶膜示意图。
22.一种电抗器，包括骨架1、装在骨架1中的若干相芯柱2，芯柱2外套设有线圈3，每相芯柱均由多个气隙4分成多个小段，小段之间均衬有非磁性材料构成的气隙片5，
23.所述气隙片5包括互相对合密封的上吸震片51和下吸震片52，以及多个支撑在上、下吸震片之间的支撑柱53，上、下吸震片和支撑柱构成一个真空空腔c；
24.相邻两个气隙片的真空空腔c通过至少一个扁平连通管54连通在一起；
25.所述支撑柱53是由水凝胶膜6卷制而成，所述水凝胶膜6上具有多个微孔7，当所述水凝胶膜6脱水时，所述微孔7的孔径变大；当所述水凝胶6膜吸水时，所述微孔7的孔径变小。
26.优选地，所述芯柱2的小段通过粘合剂与所述气隙板5固定连接，小段与气隙板的粘合面经过拉毛处理，粗糙的粘合面可以涂抹更多的粘合剂，使气隙板与芯柱可以更加稳固地连接。
27.优选地，所述芯柱2由多个层叠设置的硅钢薄片组成。
28.优选地，所述气隙片5的厚度小于或等于3mm。
29.优选地，所述扁平连通管的厚度小于或等于1mm，扁平连通管的一侧管壁用环氧胶贴附于芯柱上。
30.优选地，所述扁平连通管，气隙片的上、下吸震片的材质为包括乙烯基树脂、丙烯酸环氧树脂的混合物，特别地，包括30
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35份的乙烯基树脂，25
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30份的丙烯酸环氧树脂。
31.优选地，所述水凝胶膜6的材料的溶胶，例如包含纤维蛋白、琼脂、琼脂糖、纤维素等天然高分子化合物；和/或聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚环氧乙烷、poly等合成高分子化合物。
32.优选地，所述水凝胶膜6的制造过程包括：
33.工序1，将上述溶胶注入到制造容器；
34.工序2，在所述溶胶的注入前或者注入后，将具有多个微针的器具插入制造容器；
35.工序3，静置所述溶胶进行凝胶化，得到水凝胶；
36.工序4，去除所述器具，得到具有多个贯穿的微孔的水凝胶；
37.工序5，使水凝胶干燥，得到水凝胶的干燥体；
38.工序6，使水凝胶的干燥体水合，得到已水合的水凝胶膜；
39.优选地，所述支撑柱的制造过程包括：
40.工序7，用工序6得到的水凝胶膜卷制成直径为0～1mm的细圆柱；
41.工序8，裁剪细圆柱得到多个长度为0～2mm的支撑柱。
42.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。


技术特征：
1.一种带气隙的铁芯电抗器，包括骨架、装在骨架中的若干相芯柱，每相芯柱均由多个气隙分成多个小段，小段之间均衬有非磁性材料构成的气隙片，其特征在于，所述气隙片包括互相对合密封的上吸震片和下吸震片，以及多个支撑在上、下吸震片之间的支撑柱，上、下吸震片和支撑柱构成一个真空空腔；相邻两个气隙片的真空空腔通过至少一个扁平连通管连通在一起。2.如权利要求1所述的带气隙的铁芯电抗器，其特征在于，所述支撑柱是由水凝胶膜卷制而成，所述水凝胶膜是多微孔结构，当所述水凝胶膜脱水时，所述微孔的孔径变大；当所述水凝胶膜吸水时，所述微孔的孔径变小。3.如权利要求1所述的带气隙的铁芯电抗器，其特征在于，所述气隙片的厚度小于或等于3mm。4.如权利要求1所述的带气隙的铁芯电抗器，其特征在于，所述扁平连通管的厚度小于或等于1mm，扁平连通管的一侧管壁用环氧胶贴附于芯柱上。5.如权利要求1所述的带气隙的铁芯电抗器，其特征在于，所述扁平连通管和气隙片的上、下吸震片的材质为包括乙烯基树脂、丙烯酸环氧树脂的混合物，特别地，包括30
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35份的乙烯基树脂，25
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30份的丙烯酸环氧树脂。6.如权利要求1所述的带气隙的铁芯电抗器，其特征在于，所述水凝胶膜的材料的溶胶，例如包含纤维蛋白、琼脂、琼脂糖、纤维素等天然高分子化合物；和/或聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚环氧乙烷、poly等合成高分子化合物。

技术总结
本发明公开了一种带气隙的铁芯电抗器，其每相芯柱的小段之间均衬有非磁性材料构成的气隙片，所述气隙片包括互相对合密封的上吸震片和下吸震片，以及多个支撑在上、下吸震片之间的支撑柱，相邻两个气隙片的真空空腔通过至少一个扁平连通管连通在一起，所述支撑柱是由水凝胶膜卷制而成，所述水凝胶膜是多微孔结构，当所述水凝胶膜脱水时，所述微孔的孔径变大；当所述水凝胶膜吸水时，所述微孔的孔径变小。本发明所述的气隙片具有吸震、减震、降噪的功能，在电抗器工作几小时后所述气隙片具有增强的吸震能力，所述气隙片还能吸收部分积聚在芯柱中的热量，发挥辅助散热的作用，能够很好地处理因磁通偏差导致的芯柱上不均匀的震动。地处理因磁通偏差导致的芯柱上不均匀的震动。地处理因磁通偏差导致的芯柱上不均匀的震动。


技术研发人员：冯敏
受保护的技术使用者：冯敏
技术研发日：2021.08.04
技术公布日：2021/10/23