大电流抗流线圈的制作方法

本发明属于电子技术领域，具体涉及一种大电流抗流线圈。

背景技术：

电抗器也叫电感器，在电路中起到阻抗的作用，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，便在螺线管中插入铁心，称铁心电抗器。电抗分为感抗和容抗，比较科学的归类是感抗器(电感器)和容抗器(电容器)统称为电抗器，日常人们所说的电容器就是容抗器，而电抗器专指电感器。采用了电抗器，在发生短路时，电抗器上的电压降较大，所以也起到了维持母线电压水平的作用，使母线上的电压波动较小，保证了非故障线路上的用户电气设备运行的稳定性。电抗器作为无功补偿手段，在电力系统中是不可缺少的。

作为铁芯式电抗器中的一种，ei型大电流抗流器，其铁芯是由“e”型铁芯和“i”型铁芯叠加起来的，单线线圈单一角度绕设在“e”型铁芯上。这种结构的电抗器，通过“e”型铁芯和"i“型铁芯叠加，两者接触面存在较大的气隙，气隙的作用是减小磁导率，使线圈特性较少地依赖于磁芯材料的起始磁导率，但气隙过大使得磁阻也大，降低磁导率的情况下要求线圈圈数较多，相关的铜损也增加；而且单线线圈单一角度绕设在“e”型铁芯，一旦大电流穿过时，线圈存在趋肤效应，降低了整个ei型大电流抗流器的阻抗作用。

因此，传统ei型大电流抗流器存在体积大、损耗也高的缺点，影响了电抗器产品的工作效率，降低了电抗器使用的安全性。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决传统ei型大电流抗流器体积大、损耗高的问题，提供一种大电流抗流线圈。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

大电流抗流线圈，包括e形铁芯、骨架和i形铁芯，所述e形铁芯包括一横柱、设于横柱上的两个侧柱、一个中柱，所述中柱设于两个侧柱之间，所述i形铁芯与侧柱、中柱顶触，所述骨架套设在中柱上，骨架上的线圈采用漆包铜导线，所述漆包铜导线外周采用第一胶带绕设一层，所述漆包铜导线的线头段和线尾段分别套设硅胶套管。传统绕线都裸露的单线直接绕设在骨架上，降低了线圈的工作效率。

进一步，线头段的端部和线尾段的端部分别焊接一铜端子。

进一步，所述线头段的端部和线尾段的端部与铜端子的焊接处设有热缩套管。

进一步，所述线圈为漆包铜导线双线并绕，围绕骨架绕设若干层，每层为不同或相同的若干匝数。

更进一步，所述若干层线圈中任意两层之间设有第一dmd绝缘纸。dmd绝缘纸，全称为聚酯薄膜聚酯纤维非织布柔软复合制品，具有良好的机械强度、介电性能和较高的耐热性能。

进一步，所述线圈外侧绕设有第二dmd绝缘纸。

进一步，所述e形铁芯、i形铁芯为分别为若干片e形硅钢片叠加、i形硅钢片叠加，多个e形硅钢片之间、多个i形硅钢片之间分别通过螺栓连接固定。

进一步，还包括第二环氧板和第三dmd绝缘纸，所述e形铁芯、第二环氧板、第三dmd绝缘纸和i形铁芯依次叠放设置。环氧板和第三dmd绝缘纸设置于e形铁芯与i形铁芯之间的气隙位置。环氧板全称为环氧玻璃纤维板，具有高的机械和介电性能较好的耐热性和耐潮性。

进一步，所述线圈上表面、下表面位于中柱两侧，与e形铁芯、i形铁芯形成四个接触面，所述线圈与接触面之间设有第一环氧板，第一环氧板起着隔离线圈与e形铁芯或i形铁芯，避免两者接触的作用。

进一步，所述线圈与侧柱之间设有第三环氧板，有效隔离侧柱与线圈的同时，也起着紧固e形铁芯与线圈的作用。

进一步，所述骨架采用红钢纸套筒，骨架外周包裹设有若干层第二胶带。

进一步，所述螺栓的头部与e形铁芯或i形铁芯之间依次设有第一红木垫圈、第一平钢垫圈。

进一步，所述螺母与与e形铁芯或i形铁芯之间依次设有第二红木垫圈、第二平钢垫圈。

进一步，所述e形铁芯的侧柱、i形铁芯之间通过设置l形支撑架固定。

进一步，所述e形硅钢片、i形硅钢片采用ei133.2/50w470型号。

本发明与现有技术相比，有益效果是：

1针对大电流，本抗流线圈采用双线并绕的方式，避免了单线绕制时带来的趋肤效应，提高了抗流线圈的工作效率；

2在绕线前采用胶带包裹铜线先绕设e形铁芯，使得抗流线圈能耐受10000伏以上的高压，杜绝了绕组匝间存在的短路隐患；

3.本抗流线圈使用ei133.2/50w470硅钢片，使温升降低，相对于同功率的变压器，采用本抗流线圈的变压器体积更小；

4.有效提高了抗流线圈在使用过程中的安全性和稳定性。

附图说明

图1是抗流线圈的正面方向示意图；

图2是抗流线圈的左视方向示意图；

图3是抗流线圈的俯视方向示意图。

图中：e形铁芯1，横柱11，侧柱12，骨架2，i形铁芯3，上表面31，线圈4，线头段41，线尾段42，铜端子5，硅胶套管6，热缩套管7，螺栓8,螺母9，第一平钢垫圈10，第一红木垫圈20，l形夹条30，第一环氧板40，第二环氧板50，第三环氧板60，气隙70，第三dmd绝缘纸80，安装孔90。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述说明，使得方案更加清楚明白。

实施例1

如图1-3所示，本实施例涉及一种大电流抗流线圈，包括了e形铁芯1、骨架2和i形铁芯3，起着e形铁芯包括一横柱11、设于横柱上的两个侧柱12、一个中柱，所述中柱设于两个侧柱之间，i形铁芯3与侧柱12、中柱顶触，所述骨架2套设在中柱上，线圈4采用漆包铜导线绕设在骨架2上，漆包铜导线外周采用第一胶带绕设一层，所述铜导线的线头段41和线尾段42分别套设硅胶套管6。

漆包铜导线外周采用第一胶带半叠包绕设一层，半叠包是指缠绕过程中的下一圈有一半与前面一圈重叠。

作为较佳的一种具体结构，线圈4采用漆包铜导线双线并绕，围绕骨架绕设若干层，每层绕设的匝数可不同或相同。第一胶带绕设在在双线的外周上。

线头段41的端部和线尾段52的端部分别焊接一铜端子5。

线头段41的端部和线尾段52的端部与铜端子5的焊接处设有热缩套管7。

在任意两层之间都设置一层第一dmd绝缘纸。

实施例2

与实施例1不同是，本实施例中，在整个线圈外侧还绕设有第二dmd绝缘纸。

实施例3

与上述实施例不同的是，本实施例中的e形铁芯1、i形铁芯3为分别为对应形状的若干片e形硅钢片、i形硅钢片叠加，多个e形硅钢片之间、多个i形硅钢片之间分别通过螺栓连接固定。

本实施例中的e形硅钢片、i形硅钢片都采用有孔黑片，利用直接螺栓8安装固定，而且有效表面设有的绝缘漆有效绝缘。

螺栓8从e形铁芯1或i形铁芯3的正面穿到背面，背面用螺母9固定螺栓。

实施例4

与上述实施例不同的是，本实施例中的大电流抗流线圈还包括第二环氧板50和第三dmd绝缘纸80，e形铁芯1、第二环氧板50、第三dmd绝缘纸80和i形铁芯3依次叠放设置。

线圈上表面、下表面被中柱分隔，与e形铁芯、i形铁芯形成四个接触面，所述接触面上设有第一环氧板40。

在铁芯两侧线包间，即线圈4与侧柱11之间设置第三环氧板60。

实施例5

与上述实施例不同的是，本实施例中的大电流抗流线圈在螺栓8的头部与e形铁芯1或i形铁芯3之间依次设有第一红木垫圈20、第一平钢垫圈10。

螺母与与e形铁芯或i形铁芯之间也依次设有第一红木垫圈20、第一平钢垫圈10。

实施例6

与上述实施例不同的是，本实施例中的大电流抗流线圈的骨架2采用红钢纸套筒。

在骨架2外周包裹设有至少一层的第二胶带。

实施例7

与上述实施例不同的是，本实施例中的大电流抗流线圈，在e形铁芯的侧柱12的正面或背面、i形铁芯的正面或背面之间通过设置l形支撑架固定。

l形支撑架包括相互垂直的第一段与第二段，第一段的上部与i形铁芯通过螺栓连接，第一段的下部与e形铁芯通过螺栓连接；第二段与e形铁芯(或i形铁芯)垂直。

在第二段上开设有至少一个安装孔90。

实施例8

一种用于制造上述大电流线圈的制造方法，包括以下步骤：

1.将漆包铜导线双线并行，在将并行的双线的外周上叠包1/2绕设一层第一胶带；骨架外周绕设第二胶带；

2.将设有第一胶带的漆包铜导线绕设骨架若干层，每层绕设若干匝；层间垫一张第一dmd绝缘纸；

3.在整个漆包铜导线绕设完成的线圈外绕设第二dmd绝缘纸；

4.在漆包铜导线的线头段、线尾段套设硅胶套管，线头段的端部、线尾段的端部焊接铜端子，在焊接处套设热缩套管；

5.硅钢片采用有孔结构，包括若干片e形硅钢片叠加的，若干片i形硅钢片叠加，骨架套设在e形铁芯的中柱上，多个e形硅钢片之间、多个i形硅钢片之间分别通过螺栓连接固定；

6.设置第二环氧板、第三dmd绝缘纸，e形铁芯、第二环氧板、第三dmd绝缘纸和i形铁芯依次叠放设置；

7.在线圈的上表面、下表面，位于中柱两侧，与e形铁芯、i形铁芯形成四个接触面，在线圈与接触面之间设置第一环氧板；在线圈与侧柱之间设置第三环氧板；

8.螺栓的头部与e形铁芯或i形铁芯之间、螺母与与e形铁芯或i形铁芯之间都依次设有第一红木垫圈、第一平钢垫圈；

9.e形铁芯的侧柱、i形铁芯之间通过设置l形支撑架固定。

实施例9

作为实施例8的一种具体数据的实施方式，包括如下步骤及技术参数：

1.线圈匝数为41ts,依图纸采用qz-2/φ2.24双线顺时针并绕,每层绕10+9+8+7+7ts共绕5层,层间垫一张0.5*62*320mmdmd纸，外包一张0.5*62*340mmdmd纸；线圈铜导线φ2.24两根用0.025*20mm的kpton胶带1/2半叠包一层后开始绕线；线头和线尾均套入φ5*70mm的白色硅胶套管中,套管露出骨架30mm；线头和线尾分别用砂带/胶带扎紧固定；

2.线头留长露出骨架40±5mm；线头均焊接ot14-6的铜端子；焊接处套φ14*35mm的黑色热缩套管；

3.硅钢片材质为50w470有孔黑片；插片采用一刀插,叠厚为55mm；铁芯两边用l形夹条固定定位,线圈四边各放一块1*21*75mm环氧板隔离铁芯；下面用l形夹条和m5*65mm十字螺杆初步固定；中间气隙垫2.0*55*133mm环氧板和0.25*55*133dmd纸各一块,上面叠i形片,再在铁芯两侧线包间各打入1根5*15*75环氧板紧固铁芯和线圈；铁芯须紧实、平整,最后上紧螺杆(1根螺杆+2个平钢垫圈+2个红木垫圈+1个螺母)。

本抗流线圈使用ei133.2/50w470硅钢片，抗流线圈能耐受10000伏以上的高压。

实施例10

与上述实施例不同的是，本方案中的e形硅钢片的正面上，具体为侧柱与横柱相连处开有第一通孔，第一通孔设有第一凸缘，第一凸缘设置e形硅钢片的背面，这样使得e形硅钢片叠加时，能直接准确定位叠加，避免e形硅钢片的叠加发生错位。

i形硅钢片的正面设有第二通孔，第二通孔设有第二凸缘，第二凸缘设置e形硅钢片的背面。该设置使得多个i形硅钢片叠加时能准确叠加

i形硅钢片的下表面两端分别开有凹槽，所述凹槽用于容纳e形硅钢片的侧柱的上端部。使得多个i形硅钢片与i形硅钢片扣合时，侧柱的上端部能直接插入凹槽内，在安装过程中无需手工用螺栓来初步的固定后再进行其他工序。

凹槽与侧柱的上端部为间隙配合。

在全部部件安全完成后，再用螺栓、各种垫片等穿过第一通孔或者第二通孔进行最后紧固固定即可。

e形硅钢片中的中柱可以设置为低于侧柱。最佳为中柱的高度大于1/2的侧柱高度。重复利用原料，降低硅钢片成本。

实施例11

与实施例10不同的是，本方案的e形硅钢片、i形硅钢片采用的硅钢片采用si-fe合金钢，该si-fe合金钢的组分及百分比如下：

本合金钢具有较高强度，导磁性良好。

作为优选的，上述合金钢中还包括了乙二胺四乙酸0.015％。

以上为本发明的优选实施方式，并不限定本发明的保护范围，对于本领域技术人员根据本发明的设计思路做出的变形及改进，都应当视为本发明的保护范围之内。