一种开放式限流电抗器及其制作方法与流程

1.本发明涉及电力电子设备领域，尤其涉及一种开放式限流电抗器及其制作方法。


背景技术：

2.电力网中所采用的限流电抗器，实质上是一个无导磁材料的空心线圈，它可以根据需要布置为垂直、水平和品字形三种装配形式。在电力系统发生短路时，会产生数值很大的短路电流，如果不加以限制，要保持电气设备的动态稳定和热稳定是非常困难的。因此，为了满足某些断路器遮断容量的要求，常在出线断路器处串联限流电抗器，增大短路阻抗，限制短路电流。
3.现市场上常见的限流电抗器为封闭式限流电抗器，采用0.3的铝制软态玻璃丝膜包圆铝线、两层玻璃丝、三层无纺布绕制而成，工序复杂，且由于结构的局限性，设计中散热系数较小，产品运行过程中容易温升过高，且由于产品具有绝缘膜包裹，容易击穿，击穿后线圈不可修复，需耗费大量的时间和精力进行维护；并且产品线圈经过包膜、浸胶处理后产品整体重量大及结构较大，占地面积大，安装方式受限。


技术实现要素：

4.针对上述技术问题，本发明提供了一种开放式限流电抗器及其制作方法。
5.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
6.一种开放式限流电抗器，包括绕组、线圈夹紧装置；
7.所述绕组包括多块绝缘板以及线圈，所述绝缘板上均匀开设有多个容纳线圈的卡槽；所述线圈为裸硬铝扁线，所述裸硬铝扁线卧式绕制在绝缘板的卡槽上，所述绕组与所述线圈夹紧装置连接以夹紧固定所述绕组；
8.所述线圈夹紧装置包括上星形架、下星形架以及绝缘拉杆，所述上星形架安装在所述绕组的上端部，所述下星形架安装在所述绕组的下端部，所述上星形架通过绝缘拉杆与所述下星形架连接，通过所述上星形架引出电抗器进出线。
9.进一步地，所述电抗器还包括底座，所述底座均与所述绕组和夹紧装置连接以固定所述绕组和所述夹紧装置。
10.进一步地，上星形架结构为：中心设有一个铝轴套，在铝轴套外侧的槽内均匀分布固定连接有六块铝排，铝排呈立式结构，其中一块铝排长度大于其余五块铝排，此铝排为接线端子，在所述接线端子上开设多个连接孔；下星形架结构与上星形架结构相同。
11.进一步地，所述绝缘拉杆采用螺母与上星形架、下星形架连接。
12.更进一步地，所述绝缘板为f级环氧板。
13.进一步地，所述裸硬铝扁线为8
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14的裸硬铝扁线，所述裸硬铝扁线抗拉强度大于130n/mm2。
14.进一步地，绝缘拉杆采用玻璃丝布层压管。
15.一种开放式限流电抗器的制作方法，包括以下步骤：
16.(1)绝缘板加工；在绝缘板上开设多个容纳裸硬铝扁线的卡槽；
17.(2)立胎：通过对绝缘板进行固定，使绝缘板形成一个圆柱形整体；
18.(3)绕制：将裸硬铝扁线在绝缘板上进行绕制，将裸硬铝扁线与绝缘板上的卡槽卡合，根据理论计算的匝数进行绕制，形成绕组，绕完后留足接头用导线的余量；
19.(4)组装：通过线圈夹紧装置对绕组进行夹紧；
20.(5)浸漆。
21.更进一步，组装具体步骤为：将预留的导线与星形架进行固定，绕组的两端分别固定于上星形架、下星形架上；上星形架通过绝缘拉杆与下星形架连接。
22.更进一步地，所述上星形架的制作步骤为：中心设有一个铝轴套，在铝轴套外侧的槽内均匀分布固定连接有六块铝排，铝排呈立式结构，其中，一块铝排长度大于其余五块铝排，所述铝排为接线端子，在所述接线端子上开设多个连接孔；下星形架结构与上星形架结构相同。
23.与现有技术相比，本发明具有如下技术效果：
24.本发明取消产品导线包膜、取消玻璃丝和无纺布等绝缘材料，降低材料材料种类，及生产成本；相比传统电抗器的加工工序，本发明工序更少，产品绕制完成后可以直接喷漆发货，缩短产品交付周期；且由于取消绝缘膜及绝缘胶，产品的整体重量也降低，所以整个产品的尺寸也降低，因此可以采用悬挂式安装，节约土地面积；裸硬铝扁线由于无绝缘膜的包绕，不需担心产品运行中绝缘膜击穿的问题；由于产品采用锯齿状绝缘板进行固定，散热面积增大，增强了空心电抗器的散热能力。
附图说明
25.图1为本发明的开放式限流电抗器结构示意图；
26.图2为本发明的绝缘板的结构示意图；
27.图3为本发明的星形架结构示意图；
28.图4为本发明的接线端子结构示意图。
29.在附图中，各标号所表示的部件名称列表如下：
30.1、绝缘板；1-1、卡槽；2、裸硬铝扁线；3、绝缘拉杆；4、上星形架；5、接线端子；5-1、连接孔；6、铝轴套；7、螺母。
具体实施方式
31.以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
32.参照图1-图3，一种开放式限流电抗器，包括绕组、线圈夹紧装置；所述绕组包括多块绝缘板1以及线圈，绝缘板1上均匀开设有多个容纳线圈的卡槽1-1；所述线圈为裸硬铝扁线2，所述裸硬铝扁线2卧式绕制在绝缘板1的卡槽1-1上，所述绕组与所述线圈夹紧装置连接以夹紧固定所述绕组。采用锯齿状卡槽的绝缘板进行固定，散热面积增大；线圈采用裸硬铝扁线，由于无绝缘膜的包绕，不需担心产品运行中绝缘膜击穿的问题。
33.线圈夹紧装置包括上星形架4、下星形架以及绝缘拉杆3，所述上星形架4安装在所述绕组的上端部，所述下星形架安装在所述绕组的下端部，所述上星形架通过绝缘拉杆3与
所述下星形架连接，通过所述上星形架4引出电抗器进出线。通过线圈夹紧装置对绕组进行夹紧，使得产品的整体结构紧凑、体积小、稳固，操作使用方便，且组装拆卸方便，便于生产及后期维护。
34.电抗器还包括底座，底座均与所述绕组和夹紧装置连接以固定所述绕组和所述夹紧装置，通过底座支撑固定绕组和线圈夹紧装置，在保证空心电抗器的稳固性能的前提下，进一步使其结构简单、减少了设计难度并降低了成本。
35.线圈夹紧装置上星形架结构为：中心设有一个铝轴套6，在铝轴套外侧的槽内均匀分布固定连接有六块铝排，铝排呈立式结构，其中一块铝排稍长，稍长的铝排作为接线端子5，在接线端子5上设有多个连接孔5-1，通过接线端子引出电抗器进出线，接线端子采用30
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200的铝制压板制作，增大了与绕组的接触面积。下星形架结构与上星形架结构相同。
36.作为优选的实施方式，所述绝缘拉杆3采用螺母7与上星形架4、下星形架连接。
37.作为优选的实施方式，包括多对组绕组，对组绕组由内而外依次套设，且内层对组绕组线圈的外径小于外层绕组线圈的内径。相邻绕组线圈由于有绝缘板的支撑，以使得相邻绕组的线圈没有紧靠在一起，在相邻的绕组之间留下一定的纵向风道，起支撑散热风道的作用，改善了该空心电抗器的散热效果，增强了空心电抗器的散热能力。
38.绝缘拉杆1采用玻璃丝布层压管，裸硬铝扁线2为8
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14的裸硬铝扁线，所述裸硬铝扁线2抗拉强度大于130n/mm2。绝缘板为f级环氧板，环氧板(fr-4)又称环氧玻璃纤维板，环氧酚醛层压玻璃布板，具有机械强度、刚度、硬度、韧性高等特点。
39.一种开放式限流电抗器的制作方法，包括以下步骤：
40.(1)绝缘板加工；在绝缘板1上开设多个容纳裸硬铝扁线2的卡槽1-1；由于产品采用锯齿状带有卡槽的绝缘板对线圈进行固定，散热面积增大。
41.(2)立胎：通过对绝缘板1进行固定，使绝缘板1形成一个圆柱形整体；
42.(3)绕制：将裸硬铝扁线2在绝缘板1上进行卧式绕制，将裸硬铝扁线2与绝缘板1上的卡槽1-1卡合，根据理论计算的匝数进行绕制，形成绕组，绕完后留足接头用导线的余量；
43.传统方式中采用导线包膜、玻璃丝和无纺布等材料作为绝缘层，由于结构的局限性，设计中散热系数较小，产品运行过程中容易温升过高，且由于产品具有绝缘膜包裹，容易击穿，击穿后线圈不可修复，需耗费大量的时间和精力进行维护，本发明中取消产品导线包膜、取消玻璃丝和无纺布等绝缘材料，采用卧式绕制的方式，直接将裸铝扁线绕制成线圈，不会被引燃，安全性高；且采用裸硬铝扁线，采用卧式绕制的方式，使整个线圈绕制张力均匀。
44.(4)组装：通过线圈夹紧装置对绕组进行夹紧，使得产品的整体结构紧凑、体积小、稳固，操作使用方便，且组装拆卸方便，便于生产及后期维护。具体的，将预留的导线与星形架进行固定，绕组的两端分别固定于上星形架4、下星形架上；上星形架4通过绝缘拉杆3与下星形架连接。
45.上星形架的制作步骤具体为：中心设有一个铝轴套6，在铝轴套6外侧的槽内均匀分布固定连接有六块铝排，铝排呈立式结构，其中，一块铝排长度大于其余五块铝排，所述铝排为接线端子5，在所述接线端子开设有连接孔5-1；下星形架结构与上星形架4结构相同。
46.(5)浸漆。
47.本发明取消产品导线包膜、取消玻璃丝和无纺布等绝缘材料，降低材料材料种类，及生产成本；相比传统电抗器的加工工序，本发明工序过程更加简单，包括了绝缘板加工、立胎、线圈绕制、组装、浸漆步骤，产品绕制组装完成后可以直接喷漆发货，缩短产品交付周期；且由于取消绝缘膜及绝缘胶，产品的整体重量也降低，所以整个产品的尺寸也降低，因此可以采用悬挂式安装，节约土地面积；裸硬铝扁线由于无绝缘膜的包绕，不需担心产品运行中绝缘膜击穿的问题；由于产品采用锯齿状绝缘板进行固定，散热面积增大，增强了空心电抗器的散热能力。
48.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。