CN112103051A - 一种气体绝缘单级式铁心电抗器 - Google Patents

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杨建�
薛福明
张华友
周宪林
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周博
华祥
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Abstract

本发明涉及一种气体绝缘单级式铁心电抗器，其特征在于：包括高压绝缘模块、铁心模块和支撑绝缘模块；本发明中采用单级式结构，高压线圈中设置环氧条支撑形成气道，提高了散热性能；采用高压屏蔽罩和低压屏蔽板用于均匀高压线圈外部电场，绝缘套管内的导电管和均压电极用于改善绝缘套管内部电场，绝缘套管外的均压环用于改善绝缘套管外部电场，减少了产品的局放水平；铁心采用间隙式结构，气隙可以避免在交流大信号或直流偏置下的磁饱和现象，使其在过电流情况下也可以保持30%‑50%的额定电感量，气隙与铁心的芯柱采用树脂浇注成一体可提高芯柱整体强度，减小振动和噪声。

Description

一种气体绝缘单级式铁心电抗器
技术领域
本发明涉及电抗器领域，尤其涉及一种气体绝缘单级式铁心电抗器。
背景技术
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***铁心，称铁心电抗器；
一般的针对特高压气体绝缘电抗器来说，铁心电抗器高压线圈为了承载额定的电压，需要将高压线圈的体积及壳体做得足够大，来满足高压线圈承受的额定电压；但是常见的特高压气体绝缘电抗器中，高压线圈发热问题严重，且高压线圈密集缠绕导致散热效果差；此外，常见的气体绝缘特高压铁心电抗器，产品的电场紊乱，局放水平较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种气体绝缘单级式铁心电抗器，能够解决一般的特高压气体绝缘电抗器，高压线圈发热严重，散热效果差，局放水平高，产品电场紊乱的问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种气体绝缘单级式铁心电抗器，其创新点在于：包括高压绝缘模块、铁心模块和支撑绝缘模块；
所述高压绝缘模块包括绝缘套管、导电管、均压电极和均压环；所述绝缘套管的底端与铁心模块相连，所述导电管贯穿绝缘套管并同轴设置，所述导电管的顶端延伸出绝缘套管且连接有高压接线端子；所述导电管的底端延伸出绝缘套管且伸入铁心模块中；所述均压电极设置在绝缘套管内且从导电管的底端嵌套在导电管上；所述均压电极的底端连接在铁心模块上；所述均压环嵌套在绝缘套管上且位于绝缘套管的侧边上下两端处；
所述铁心模块包括外壳、铁心、高压屏蔽罩、高压线圈和低压屏蔽板；所述外壳呈圆柱筒状结构，且外壳的顶端与高压绝缘模块连接，外壳的底端与支撑绝缘模块连接；所述外壳的侧边上设置有气体控制阀，通过气体控制阀实现外壳内充入或释放SF6气体，所述外壳的侧边底端上设置有低压接线端子；所述铁心设置在外壳内，且铁心上设置有一个水平状芯柱；所述高压线圈嵌套在铁心的水平芯柱上形成单级式结构；所述高压屏蔽罩嵌套在高压线圈上；所述低压屏蔽板安装在铁心的顶端侧边上；
所述支撑绝缘模块具有若干支柱绝缘子，且支柱绝缘子的顶端连接在铁心模块的底端上实现对该单级式铁心电抗器支撑。
进一步的，所述外壳的侧边底端处设置有压力监测接口。
进一步的，所述铁心的芯柱内设置若干气隙，且气隙与铁心的芯柱采用树脂浇注成一体。
进一步的，所述高压线圈采用漆包线和点胶薄膜绕制，高压线圈中间设置有若环氧条，通过环氧条的支撑形成气道，便于高压线圈热量散发。
本发明的优点在于：
1）本发明中采用单级式结构，高压线圈中设置环氧条支撑形成气道，提高了散热性能；此外，采用高压屏蔽罩和低压屏蔽板用于均匀高压线圈外部电场，绝缘套管内的导电管和均压电极用于改善绝缘套管内部电场，绝缘套管外的均压环用于改善绝缘套管外部电场，减少了产品的局放水平。
2）本发明中铁心采用间隙式结构，气隙可以避免在交流大信号或直流偏置下的磁饱和现象，使其在过电流情况下也可以保持30%-50%的额定电感量，气隙与铁心的芯柱采用树脂浇注成一体可提高芯柱整体强度，减小振动和噪声。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的一种气体绝缘单级式铁心电抗器的结构图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示的一种气体绝缘单级式铁心电抗器，包括高压绝缘模块1、铁心模块2和支撑绝缘模块3。
高压绝缘模块1包括绝缘套管11、导电管12、均压电极13和均压环14；绝缘套管11的底端与铁心模块2相连，导电管12贯穿绝缘套管11并同轴设置，导电管12的顶端延伸出绝缘套管11且连接有高压接线端子15；导电管12的底端延伸出绝缘套管11且伸入铁心模块2中；均压电极13设置在绝缘套管11内且从导电管12的底端嵌套在导电管12上；均压电极13的底端连接在铁心模块2上；均压环14嵌套在绝缘套管11上且位于绝缘套管11的侧边上下两端处。
铁心模块2包括外壳21、铁心22、高压屏蔽罩23、高压线圈24和低压屏蔽板25；外壳21呈圆柱筒状结构，且外壳21的顶端与高压绝缘模块1连接，外壳21的底端与支撑绝缘模块3连接；外壳21的侧边上设置有气体控制阀26，通过气体控制阀26实现外壳21内充入或释放SF6气体，外壳21的侧边底端上设置有低压接线端子27；铁心22设置在外壳21内，且铁心21上设置有一个水平状芯柱；高压线圈24嵌套在铁心的水平芯柱上形成单级式结构；高压屏蔽罩23嵌套在高压线圈24上；低压屏蔽板25安装在铁心22的顶端侧边上。
支撑绝缘模块3具有若干支柱绝缘子31，且支柱绝缘子31的顶端连接在铁心模块2的底端上实现对该单级式铁心电抗器支撑。
外壳21的侧边底端处设置有压力监测接口28。
铁心22的芯柱内设置若干气隙，且气隙与铁心22的芯柱采用树脂浇注成一体；气隙可以避免在交流大信号或直流偏置下的磁饱和现象，使其在过电流情况下也可以保持30%-50%的额定电感量，气隙与铁心22的芯柱采用树脂浇注成一体可提高芯柱整体强度，减小振动和噪声。
高压线圈24采用漆包线和点胶薄膜绕制，高压线圈24中间设置有若环氧条，通过环氧条的支撑形成气道，便于高压线圈24热量散发。
本发明的工作原理是：高压接线端子接上高压电源，采用单级式结构，高压线圈中设置环氧条支撑形成气道，提高了散热性能；采用高压屏蔽罩和低压屏蔽板用于均匀高压线圈外部电场，绝缘套管内的导电管和均压电极用于改善绝缘套管内部电场，绝缘套管外的均压环用于改善绝缘套管外部电场，减少了产品的局放水平；通过低压接线端子实现输出。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种气体绝缘单级式铁心电抗器，其特征在于：包括高压绝缘模块、铁心模块和支撑绝缘模块；
所述高压绝缘模块包括绝缘套管、导电管、均压电极和均压环；所述绝缘套管的底端与铁心模块相连，所述导电管贯穿绝缘套管并同轴设置，所述导电管的顶端延伸出绝缘套管且连接有高压接线端子；所述导电管的底端延伸出绝缘套管且伸入铁心模块中；所述均压电极设置在绝缘套管内且从导电管的底端嵌套在导电管上；所述均压电极的底端连接在铁心模块上；所述均压环嵌套在绝缘套管上且位于绝缘套管的侧边上下两端处；
所述铁心模块包括外壳、铁心、高压屏蔽罩、高压线圈和低压屏蔽板；所述外壳呈圆柱筒状结构，且外壳的顶端与高压绝缘模块连接，外壳的底端与支撑绝缘模块连接；所述外壳的侧边上设置有气体控制阀，通过气体控制阀实现外壳内充入或释放SF6气体，所述外壳的侧边底端上设置有低压接线端子；所述铁心设置在外壳内，且铁心上设置有一个水平状芯柱；所述高压线圈嵌套在铁心的水平芯柱上形成单级式结构；所述高压屏蔽罩嵌套在高压线圈上；所述低压屏蔽板安装在铁心的顶端侧边上；
所述支撑绝缘模块具有若干支柱绝缘子，且支柱绝缘子的顶端连接在铁心模块的底端上实现对该单级式铁心电抗器支撑。
2.根据权利要求1所述的一种气体绝缘单级式铁心电抗器，其特征在于：所述外壳的侧边底端处设置有压力监测接口。
3.根据权利要求1所述的一种气体绝缘单级式铁心电抗器，其特征在于：所述铁心的芯柱内设置若干气隙，且气隙与铁心的芯柱采用树脂浇注成一体。
4.根据权利要求1所述的一种气体绝缘单级式铁心电抗器，其特征在于：所述高压线圈采用漆包线和点胶薄膜绕制，高压线圈中间设置有若环氧条，通过环氧条的支撑形成气道，便于高压线圈热量散发。
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