專利名稱：多層開放式空心電感線圈的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電力設備領域，具體涉及一種多層開放式空心電感線圈。這種線圈單獨使用時則組成干式電抗器；與調諧元件和避雷器合用時則組成線路阻波器。
電抗器每組三只按A、B、C三相串聯在電力回路內，用以限制電力回路在故障時或啟動時的過電流，如限流電抗器及其他小電感大電流的電抗器。
線路阻波器是串聯在輸電線上的重要設備，它為利用電力線路傳送繼電保護和載波通訊的信號構成通道，阻止高頻信號向不需要的方向傳送，并抑制變電站對載波系統的分流影響，同時正常地輸送工頻電流。
目前，電力系統所用的干式電抗器絕大多數是封閉式的，即導線外面有絕緣包層，用玻璃鋼固緊帶聚脂薄膜絕緣的各層線圈，稱為封閉式電抗器，或沿線圈圓周用水泥柱固定帶纖維絕緣的各層各根線匝，稱為水泥電抗器。這些電抗器外形尺寸大，重量大，價格較貴。
目前，電力系統所用的線路阻波器，其主線圈為XZK型單、雙層開放式和XZF型多層封閉式的，單、雙層開放式線路阻波器的外形尺寸和重量都超過電力系統的設計要求，多層封閉式線路阻波器也存在同樣的問題，且價格高。
本實用新型的目的是提供一種體積小、重量輕、機械強度高、渦流損耗小和價格低的電感線圈，用于線路阻波器和干式空心電抗器。
該電感線圈由吊架4、主吊環5、絕緣螺桿6、導線8、墊塊9、10、支撐條11、12、通風條13、14、加強撐條15、端部墊塊16、接線端17、18組成，線圈的導線螺旋纏繞成n層(n≥3)，各層之間并聯連接，導線截面由內層向外層逐漸增大，導線纏繞的匝數由內層向外層逐漸減少，沿線圈圓弧等分成若干段，線圈由內向外隨層數的增多和線圈直徑的增大等分圓弧段成四的倍數增加，在螺旋纏繞的線圈上由內向外大于二分之一或等于二分之一層上兩導線之間墊有絕緣帶7，在等分圓弧處導線與導線之間由墊塊9、10支撐，與通風條13、14嵌合將層與層之間的墊塊連接，在兩墊塊之間的園周內部線層之間由加強撐條15支撐，支撐條11、12固定在內、外層的墊塊處，通風條13穿過線圈的端部墊塊16伸進吊架4，由絕緣螺桿6穿過上、下吊架4軸向壓緊成一整體。
所述的通風條(本領域的俗稱)13為等邊工字條，通風條14為不等邊工字條，墊塊9為寬墊塊，墊塊10為窄墊塊，支撐條11為寬支撐條固定在內、外層的寬墊塊處，支撐條12為窄支撐條固定在外層的窄墊塊處。
該電感線圈的導線可立繞、可平繞、可單螺旋纏繞、可雙螺旋纏繞。
使用本實用新型具有以下優點1.由于該電感線圈可以根據電流的大小制作成多層，因此可以用于不同電流的電抗器和線路阻波器；2.由于通風條13直接穿過線圈的端部墊塊16伸進吊架4，由絕緣螺桿6軸向壓緊成一整體，因此軸向固定結構簡單牢固；3.由于內部線層間在墊塊等分之間裝有加強撐條，提高了內部線層的機械強度；4.當n≥3層時，隨著線圈層數的增多和直徑的增大，其圓弧等分數增多，提高了線層間的軸向和徑向機械強度；5.螺旋纏繞的線圈由內向外大于二分之一或等于二分之一的層數上兩導線間墊有絕緣帶，大大降低了渦流損耗，減少了各層的溫差，顯著地提高了線圈的機械強度；
6.多層開放式電感線圈的導線與空氣直接接觸，散熱性能好，且由于匝間靠空氣絕緣，絕緣性能穩定；7.可適合于400A以上的電流，具有體積小、重量輕、價格低等特點。
本實用新型的實施例參見下列各圖

圖1為三層開放式空心電感線圈的主視圖圖2為三層開放式空心電感線圈用做阻波器的俯視圖圖3為三層開放式空心電感線圈用做電抗器的俯視圖圖4為三層開放式空心電感線圈的A——A向視圖圖5為圖4在1處線圈沿徑向等分成18°分界線上三層導線連接的局部放大示意圖圖6為三層線路阻波器和空心電抗器的B——B向視圖圖7為五層開放式空心電感線圈的主視圖圖8為五層開放式空心電感線圈用做阻波器的俯視圖圖9為五層開放式空心電感線圈用做電抗器的俯視圖圖10為五層開放式空心電感線圈的C——C向視圖圖11為圖10在II處線圈沿徑向等分成90°分界線上五層導線連接的局部放大示意圖圖12為圖10在III處線圈沿徑向等分成18°分界線上五層導線連接的局部放大示意圖圖13為圖10在IV處線圈沿徑向等分成9°分界線上五層導線連接的局部放大示意圖圖14為五層線路阻波器和空心電抗器的D——D向視圖圖15為電感線圈應用在阻波器上的電路原理圖圖中1——電感線圈 2——調諧元件 3——避雷器4——吊架 5——主吊環 6——絕緣螺桿7——絕緣帶 8——導線 9——寬墊塊10——窄墊塊11——寬支撐條12——窄支撐條13——通風條(等邊工字條)14—通風條(不等邊工字條)15——加強撐條 16———端部墊塊 17、18——接線端I——三層電感線圈沿徑向等分成18°的分界線II——五層電感線圈沿徑向等分成90°的分界線III——五層電感線圈沿徑向等分成18°的分界線IV——五層電感線圈沿徑向等分成9°的分界線(1)、(2)、(3)、(4)、(5)——為導線由內向外的層數實施例1本實施例如圖1～圖6所示，圖4為三層電感線圈等分成20份的示意圖；圖5示出了等分成20份后線圈層與層之間通過寬墊塊9、等邊工字條13、寬支撐條11固定連接的關系；圖6示出了導線截面由內層向外層逐漸增大，導線纏繞的匝數由內層向外層逐漸減少，等邊工字條插入吊架4固定的關系。在內兩層的線圈兩根導線間加有絕緣玻璃鋼帶7。
首先使用20等份的繞線模，沿繞線模圓周等分處固定寬墊塊9、寬支撐條11，螺旋平繞第一層導線8，同時在螺旋纏繞的兩導線間加有絕緣玻璃鋼帶7，并將第一層兩根導線進行常規換位，然后在墊塊處固定等邊工字條13、寬墊塊9、在兩墊塊之間固定加強撐條15，螺旋平繞第二層導線，同時在螺旋平繞的兩導線間加有絕緣玻璃鋼帶7，并將第二層兩根導線進行常規換位，然后在墊塊處固定等邊工字條13、寬墊塊9，螺旋平纏第三層導線，然后最外層在寬墊塊9處固定寬支撐條11，墊上端部墊塊16，用絕緣螺桿6將上、下吊架4固定，焊接接線端17、18，然后浸漆烘干三層電感線圈1成型。此種纏繞方法適用于小電感、大電流，電感量≤0.5毫亨的電感線圈。
實施例2本實施例如圖7～圖14所示，圖8、圖9為五層電感線圈用做線路阻波器和電抗器的俯視圖，將五層線圈等分成40份，在20等份處第一層與第二層、第二層與三層之間在等分線上裝加強撐條15；圖11示出了五層線圈等分成四個象限90°分界線上層與層之間通過寬墊塊9、等邊工字條13、寬支撐條11固定連接的關系；圖12示出了五層線圈每個象限等分成五份，18°分界線上層與層之間通過寬墊塊9、等邊工字條13、寬支撐條11、窄墊塊10、不等邊工字條14、窄支撐條12固定連接的關系；圖13示出了五層線圈將18°等分成9°分界線上層與層之間通過加強撐條15、窄墊塊10、不等邊工字條14、窄支撐條12固定連接的關系；圖14示出了導線截面由內層向外層逐漸增大，導線纏繞的匝數由內層向外層逐漸減少，等邊工字條插入吊架固定的關系。
首先使用20等份的繞線模，沿繞線模圓周等分處90°分界線的1～5層均用寬墊塊9、等邊工字條13嵌合連接，在內、外層的墊塊處均固定寬支撐條11如圖11所示；其它等分處第一層固定寬墊塊9并且在內圓寬墊塊處嵌合寬支撐條11，螺旋纏繞第一層導線，同時在螺旋纏繞的兩根導線間加有絕緣玻璃鋼帶7，并將第一層兩根導線進行常規換位；然后在第一層線圈外側寬墊塊處固定等邊工字條13、寬墊塊9、在兩墊塊之間的9°分界線上固定加強撐條15，螺旋纏繞第二層導線，同時在螺旋纏繞的聯根導線間加有絕緣玻璃鋼帶7，并將第二層兩根導線進行常規換位；在第二層線圈外側18°分界線寬墊塊處固定等邊工字條13、寬墊塊9，在兩墊塊之間的9°分界線上固定加強撐條15，螺旋纏繞第三層導線，同時在螺旋纏繞的兩根導線間加有絕緣玻璃鋼帶7，并將第三層兩根導線進行常規換位；在第三層導線的外側寬墊塊和加強撐條處固定不等邊工字條14、窄墊塊10，螺旋纏繞第四層導線；在第四層導線的外側窄墊塊處固定不等邊工字條14、窄墊塊10，螺旋纏繞第五層導線；最后在寬墊塊處打入寬支撐條11，在窄墊處打入窄支撐12，墊上端部墊塊16，用絕緣螺桿6將上、下吊架4固定，焊接接線端17、18，然后浸漆烘干五層電感線圈1成型。此種纏繞方法可以纏繞成n≥3層，適用于大電感、大電流，電感量≥1毫亨的電感線圈。
以上兩個實施例所描述的電感線圈用做阻波器時調諧元件2、避雷器3均為常規安裝方式。
當線圈的層數為奇數時，由內向外在大于二分之一層上兩導線之間墊有絕緣帶7，當線圈的層數為偶數時，由內向外在等于二分之一層上兩導線之間墊有絕緣帶7。
單螺旋適用于每層電流比較小的線圈，雙螺旋適用于每層電流比較大的線圈。
導線為扁鋁線，墊塊、工字條、支撐條、絕緣螺桿、絕緣帶均為玻璃纖維材料制成。
權利要求1.一種多層開放式空心電感線圈，由吊架4、主吊環5、絕緣螺桿6、導線8、墊塊9、10、支撐條11、12、通風條13、14、加強撐條15、端部墊塊16、接線端17、18組成，其特征在于導線螺旋纏繞成n層(n≥3)，各層之間并聯連接，在螺旋纏繞的線圈由內向外大于二分之一或等于二分之一層上兩導線之間墊有絕緣帶7，沿導線圓弧等分成若干段，隨層數的增多和直徑的增大等分圓弧段數成四的倍數增加，在等分圓弧處導線與導線之間由墊塊9、10支撐，與通風條13、14嵌合將層與層之間的墊塊連接，在兩墊塊之間的園周上內部線層之間由加強撐條15支撐，支撐條11、12分別固定在內、外層的墊塊9、10處，通風條13穿過線圈的端部墊塊16伸進吊架4，由絕緣螺桿6軸向壓緊成一整體，主吊環5固定在吊架4上，接線端17、18分別焊接在并聯線圈的兩個端部。
2.根據權利要求1所述的電感線圈，其特征在于所述的墊塊9為寬墊塊，通風條13為等邊工字條，支撐條11為寬支撐條，螺旋纏繞的導線8的截面由內層向外層逐漸增大，導線纏繞的匝數由內層到外層逐漸減少，在螺旋纏繞的線圈上由內向外大于二分之一或等于二分之一層上兩導線之間墊有絕緣帶7，沿導線圓弧等分成若干段，在等分圓弧處導線與導線之間由寬墊塊9支撐，與等邊工字條13嵌合將層與層之間的墊塊連接，在兩墊塊之間的園周上內部線層之間由加強撐條15支撐，寬支撐條11固定在內、外層的墊塊處，等邊工字條13穿過線圈的端部墊塊16伸進吊架4，由絕緣螺桿6穿過上、下吊架4軸向壓緊成一整體。
3.根據權利要求1所述的電感線圈，其特征在于所述的墊塊9為寬墊塊，通風條13為等邊工字條，支撐條11為寬支撐條，所述的墊塊10為窄墊塊，通風條14為不等邊工字條，支撐條12為窄支撐條，螺旋纏繞的導線8的截面由內層向外層逐漸增大，導線纏繞的匝數由內層到外層逐漸減少，在螺旋纏繞的線圈上由內向外大于二分之一或等于二分之一層上兩導線之間墊有絕緣帶7，沿導線圓弧等分成若干段，隨層數的增多和直徑的增大等分圓弧段數成四的倍數增加，在90°分界上由寬墊塊9支撐與等邊工字條13嵌合將層與層之間的墊塊連接，在兩相間等分圓弧處線圈由內到外的二分之一層數處導線與導線之間由寬墊塊9與等邊工字條13嵌合將層與層之間的墊塊連接，在兩墊塊之間的園周上線圈由內到外的二分之一層數處內部線層之間由加強撐條15支撐，在線圈二分之一層數的外部等分圓弧處導線與導線之間由窄墊塊10支撐與不等邊工字條14鉗合，寬支撐條11固定在內、外層的寬墊塊處，窄支撐條12固定在外層的窄墊塊處，等邊工字條13穿過線圈的端部墊塊16伸進吊架4，由絕緣螺桿6穿過上、下吊架4軸向壓緊成一整體。
專利摘要一種多層開放式空心電感線圈，螺旋纏繞成n≥3層，各層之間并聯連接，在螺旋纏繞的線圈上由內向外大于二分之一或等于二分之一層上兩導線之間墊有絕緣帶，在等分圓弧處導線與導線之間由墊塊支撐，與通風條嵌合將層與層之間的墊塊連接，在圓周上內部線層之間由加強撐條支撐，支撐條固定在內、外層的墊塊處，通風條穿過線圈的端部墊塊伸進吊架，由絕緣螺桿軸向壓緊成一整體。該電感線圈根據電流的不同可制作成多層，軸向固定結構簡單牢固，渦流損耗小且散熱性能好、絕緣性能穩定。
文檔編號H01F17/00GK2253864SQ9620787
公開日1997年5月7日 申請日期1996年4月17日 優先權日1996年4月17日
發明者曹至文 申請人:北京電力設備總廠