一種自耦變壓器鐵芯及自耦變壓器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種自耦變壓器鐵芯及自耦變壓器。所述自耦變壓器鐵芯包括第一單框鐵芯、第二單框鐵芯和若干絕緣墊條。第一單框鐵芯和第二單框鐵芯均采用硅鋼帶卷繞而成；若干絕緣墊條均沿豎直方向延伸并在橫向方向上呈“一”字型排列，構(gòu)成絕緣墊條列；第一單框鐵芯和第二單框鐵芯分設(shè)于所述絕緣墊條列的前、后兩側(cè)；第一單框鐵芯的后端面與所述絕緣墊條列中每個絕緣墊條的前端面相貼，第二單框鐵芯的前端面與所述絕緣墊條列的后端面相貼。相鄰絕緣墊條之間的空隙形成沿豎直方向延伸的散熱油道。采用本實用新型中自耦變壓器鐵芯的自耦變壓器，具有空載電流和空載損耗小、噪音低、散熱性能良好的優(yōu)點。
【專利說明】—種自耦變壓器鐵芯及自耦變壓器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及變壓器領(lǐng)域，具體涉及一種用于高速鐵路、客運(yùn)專線和重載鐵路專用的自耦變壓器。
【背景技術(shù)】
[0002]我國高速鐵路、客運(yùn)專線和重載鐵路主要采用自耦變壓器供電方式(簡稱AT供電方式XAT供電方式為牽引網(wǎng)以2X25kV電壓供電，網(wǎng)內(nèi)分散設(shè)置的自耦變壓器降壓至25kV供電力牽引用。AT供電方式可在不提高牽弓I網(wǎng)絕緣水平的條件下將饋電電壓提高一倍，可成倍提高牽引網(wǎng)的供電能力，擴(kuò)展?fàn)恳冸娝拈g距，且牽引供電各項技術(shù)指標(biāo)十分優(yōu)越，特別適用于高速、客運(yùn)專線和重載電氣化鐵路。
[0003]目前我國電氣化鐵道使用的自耦變壓器多采用平面疊片式鐵芯的制造工藝。由于硅鋼片之間存在接縫，導(dǎo)致磁路不連續(xù)，使得自耦變壓器空載電流較大，因而空載損耗會較大。硅鋼片在加工過程中不可避免的產(chǎn)生毛刺，增加了附加損耗，還會產(chǎn)生噪音。
[0004]自耦變壓器單相對地電壓為27.5kV，容量通常在25000kVA左右，屬于中性電力變壓器。由于電氣化鐵道負(fù)荷中諧波含量較高，自耦變壓器的鐵芯發(fā)熱比常規(guī)變壓器更加嚴(yán)重。在使用過程中若不考慮自耦變壓器的散熱問題，則自耦變壓器內(nèi)絕緣部件的溫升增加，從而加速絕緣部件的老化，減少自耦變壓器的使用壽命。更有甚者，自耦變壓器內(nèi)部絕緣部件老化，還會導(dǎo)致短路事故，中斷鐵路運(yùn)輸，影響正常鐵路運(yùn)輸秩序。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的在于提供能夠降低空載電流和空載損耗，且具有良好散熱功能的自耦變壓器。
[0006]根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種自耦變壓器鐵芯，包括第一單框鐵芯、第二單框鐵芯和若干絕緣墊條，其中，第一單框鐵芯和第二單框鐵芯均采用硅鋼帶卷繞而成；
[0007]若干絕緣墊條均沿豎直方向延伸并在橫向方向上呈“一”字型排列，構(gòu)成絕緣墊條列；第一單框鐵芯和第二單框鐵芯分設(shè)于所述絕緣墊條列的前、后兩側(cè)；
[0008]第一單框鐵芯的后端面與所述絕緣墊條列中每個絕緣墊條的前端面相貼，第二單框鐵芯的前端面與所述絕緣墊條列的后端面相貼；
[0009]相鄰絕緣墊條之間的空隙形成沿豎直方向延伸的散熱油道。
[0010]優(yōu)選地，第一單框鐵芯和第二單框鐵芯均通過所述硅鋼帶卷繞成方環(huán)形。
[0011]優(yōu)選地，第一單框鐵芯、第二單框鐵芯的橫截面呈階梯狀半圓形；
[0012]優(yōu)選地，所述絕緣墊條為直形絕緣紙板墊條。
[0013]根據(jù)本實用新型的另一方面，還提供了一種自耦變壓器，包括箱體、如上所述的自耦變壓器鐵芯、繞組和絕緣介質(zhì)，其中，
[0014]所述繞組和所述自耦變壓器鐵芯設(shè)置于所述箱體內(nèi)，且所述繞組纏繞于所述自耦變壓器鐵芯上；
[0015]所述絕緣介質(zhì)填充于所述箱體內(nèi)除所述自耦變壓器鐵芯和所述繞組以外的空間內(nèi)。
[0016]其中，所述箱體內(nèi)除所述自耦變壓器鐵芯和所述繞組以外的空間內(nèi)填充有變壓器油。
[0017]根據(jù)本實用新型的再一方面，還提供了一種自耦變壓器，包括如上所述的自耦變壓器鐵芯和繞組，所述繞組纏繞于所述自耦變壓器鐵芯上。
[0018]其中，所述繞組采用固體絕緣包封繞組或不包封繞組。
[0019]固體絕緣包封繞組內(nèi)澆注有環(huán)氧樹脂。
[0020]由上述技術(shù)方案可知，本實用新型中的自耦變壓器鐵芯采用硅鋼片卷制而成，由于卷繞硅鋼片利用了硅鋼片的取向性，因而本實用新型中的自耦變壓器鐵芯的磁阻較小，空載電流和空載損耗隨之降低，噪音污染減少。散熱油道的設(shè)置，使得本實用新型中的自耦變壓器鐵芯散熱效果較好。相應(yīng)地，采用本實用新型中的自耦變壓器鐵芯的自耦變壓器，均具有空載電流和空載損耗小、噪音低、散熱性能良好的優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，以下將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。顯而易見地，以下描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，還可以根據(jù)這些附圖所示實施例得到其它的實施例及其附圖。
[0022]圖1示出了本實用新型中自耦變壓器鐵芯的正視圖；
[0023]圖2示出了本實用新型中自耦變壓器鐵芯的橫截面圖；
[0024]圖3示出了實施例1中箱式自耦變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4示出了實施例中2中干式自耦變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0026]為使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖并舉出優(yōu)選實施例，對本實用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。然而，需要說明的是，說明書中列出的許多細(xì)節(jié)僅僅是為了使讀者對本實用新型的一個或多個方面有一個透徹的理解，即便沒有這些特定的細(xì)節(jié)也可以實現(xiàn)本實用新型的這些方面。
[0027]圖1示出了本實用新型中自耦變壓器鐵芯的正視圖；
[0028]圖2示出了本實用新型中自耦變壓器鐵芯的橫截面圖。
[0029]如圖1和圖2所示，自耦變壓器鐵芯包括第一單框鐵芯1、第二單框鐵芯2和若干絕緣墊條3。
[0030]第一單框鐵芯I和第二單框鐵芯2均采用硅鋼帶卷繞而成。若干絕緣墊條3中的每根絕緣墊條均沿豎直方向延伸并在橫向方向上呈“一”字型排列，構(gòu)成絕緣墊條列。第一單框鐵芯I和第二單框鐵芯2分設(shè)于絕緣墊條列的前、后兩側(cè)。其中，第一單框鐵芯I的后端面與所述絕緣墊條列中每個絕緣墊條的前端面相貼，第二單框鐵芯的前端面與絕緣墊條列的后端面相貼。[0031]在本實施例中，定義圖2中第一單框鐵芯所處的位置為前、第二單框鐵芯所處的位置為后。本實施例中前后方向的定義只是為了方便描述第一單框鐵芯和第二單框鐵芯相對于絕緣墊條列的位置關(guān)系，并非限定第一單框鐵芯和第二單框鐵芯的具體位置，第一單框鐵芯和第二單框鐵芯的位置可互換。
[0032]相鄰絕緣墊條之間的空隙形成沿豎直方向延伸的散熱油道4。
[0033]作為各實施例中的優(yōu)選方案，第一單框鐵芯I通過硅鋼帶卷繞成方環(huán)形；第二單框鐵芯2通過硅鋼帶卷繞成方環(huán)形。
[0034]第一單框鐵芯I和第二單框鐵芯2的橫截面階梯狀半圓形。
[0035]優(yōu)選地，本實施例中所述絕緣墊條3采用直形絕緣紙板墊條。直形絕緣紙板墊條成本較低，利用批量生產(chǎn)。
[0036]絕緣墊條3采用絕緣紙板直形墊條只是示例性的，如橡膠、塑料、陶瓷等絕緣材料制成的墊條均落入本實用新型的保護(hù)范圍。
[0037]本實用新型中的第一單框鐵芯I和第二單框鐵芯2采用硅鋼帶不間斷連續(xù)卷制而成，充分利用硅鋼片的取向性，因而第一單框鐵芯I鐵芯和第二單框鐵芯2無接縫，大大減少了磁阻，空載電流和空載損耗均大幅降低。同時由于第一單框鐵芯I和第二單框鐵芯2構(gòu)成無接縫的整體，在運(yùn)行時能夠大幅減小噪音水平，減少噪音污染。
[0038]本實用新型中的第一單框鐵芯I和第二單框鐵芯2之間設(shè)置有散熱油道4。散熱油道4內(nèi)的介質(zhì)通過熱傳遞將鐵芯發(fā)出的熱量帶走，降低鐵芯的溫度，從而起到散熱的目的，降低自耦變壓器內(nèi)絕緣部件的溫升，提高鐵芯的散熱性能。
[0039]本實用新型還提供了使用上述自耦變壓器鐵芯的自耦變壓器。下面通過不同的實施例對自耦變壓器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)闡述。
[0040]實施例1:
[0041]本實施例中的自耦變壓器為箱式自耦變壓器。圖3示出了本實施例中箱式自耦變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，箱式自耦變壓器包括箱體31、自耦變壓器鐵芯32、繞組33和絕緣介質(zhì)34。
[0042]繞組33和自耦變壓器鐵芯32設(shè)置于箱體31內(nèi)，且繞組33纏繞于自耦變壓器鐵芯32上。絕緣介質(zhì)34填充于箱體31內(nèi)除自耦變壓器鐵芯32和繞組33以外的空間內(nèi)。
[0043]絕緣介質(zhì)34通常采用變壓器油。當(dāng)該型自耦變壓器安裝在室內(nèi)、地下或隧道等環(huán)境時，絕緣介質(zhì)34可采用SF6氣體或高燃點絕緣油等。
[0044]實施例2:
[0045]本實施例中的自耦變壓器為干式自耦變壓器。圖4示出了本實施例中干式自耦變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，干式自耦變壓器包括自耦變壓器鐵芯41和繞組42，繞組42纏繞于自耦變壓器鐵芯41上。
[0046]本實施例中的繞組采用固體絕緣包封繞組或不包封繞組。當(dāng)繞組采用固體絕緣包封繞組結(jié)構(gòu)時，固體絕緣包封繞組澆注在環(huán)氧樹脂內(nèi)。
[0047]上述兩實施例的自耦變壓器，均采用本實用新型中的自耦變壓器鐵芯32，由于本實用新型中的自耦變壓器鐵芯具有大幅降低自耦變壓器的空載電流和空載損耗、減小自耦變壓器的噪音水平以及降低自耦變壓器內(nèi)絕緣部件的溫升的特點，因此采用上述自耦變壓器鐵芯的箱式自耦變壓器或干式自耦變壓器均具有空載電流和空載損耗小、噪音低、散熱性能良好的優(yōu)點。
[0048]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并非用于限制本實用新型的保護(hù)范圍。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換以及改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種自耦變壓器鐵芯，其特征在于，包括第一單框鐵芯、第二單框鐵芯和若干絕緣墊條，其中， 第一單框鐵芯和第二單框鐵芯均采用硅鋼帶卷繞而成； 若干絕緣墊條均沿豎直方向延伸并在橫向方向上呈“一”字型排列，構(gòu)成絕緣墊條列；第一單框鐵芯和第二單框鐵芯分設(shè)于所述絕緣墊條列的前、后兩側(cè)；第一單框鐵芯的后端面與所述絕緣墊條列中每個絕緣墊條的前端面相貼，第二單框鐵芯的前端面與所述絕緣墊條列的后端面相貼； 相鄰絕緣墊條之間的空隙形成沿豎直方向延伸的散熱油道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自耦變壓器鐵芯，其特征在于，第一單框鐵芯和第二單框鐵芯均通過所述硅鋼帶卷繞成方環(huán)形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自耦變壓器鐵芯，其特征在于，第一單框鐵芯和第二單框鐵芯的橫截面均呈階梯狀半圓形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一所述的自耦變壓器鐵芯，其特征在于，所述絕緣墊條為直形絕緣紙板。
5.一種自耦變壓器，其特征在于，包括箱體、如權(quán)利要求1?4中所述的自耦變壓器鐵芯、繞組和絕緣介質(zhì)，其中，所述繞組和所述自耦變壓器鐵芯設(shè)置于所述箱體內(nèi)，所述繞組纏繞于所述自耦變壓器鐵芯上； 所述絕緣介質(zhì)填充于所述箱體內(nèi)除所述自耦變壓器鐵芯和所述繞組以外的空間內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自耦變壓器，其特征在于，所述箱體內(nèi)除所述自耦變壓器鐵芯和所述繞組以外的空間內(nèi)填充有變壓器油。
7.一種自耦變壓器，其特征在于，包括如權(quán)利要求1?4中所述的自耦變壓器鐵芯和繞組，所述繞組纏繞于所述自耦變壓器鐵芯上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的自耦變壓器，其特征在于，所述繞組采用固體絕緣包封繞組或不包封繞組。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的自耦變壓器，其特征在于，固體絕緣包封繞組澆注在環(huán)氧樹脂內(nèi)。
【文檔編號】H01F27/26GK203787252SQ201420004307
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年1月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月3日
【發(fā)明者】楚振宇, 魏宏偉, 汪吉健 申請人:中鐵工程設(shè)計咨詢集團(tuán)有限公司