[實用新型]一種新型緊湊型鐵心結構

有效

• 申請號: 201220462913.1
• 申請日: 2012-09-12
• 公開（公告）號: CN202905387U
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 張利鋒;牛瀟曄
• 申請（專利權）人: 北京云電英納超導電纜有限公司
• 主分類號: H01F27/24
• 分類號: H01F27/24
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 朱麗華

技術領域

本實用新型涉及一種新型緊湊型鐵心結構，尤其適用于有直流控制系統的設備，特別是飽和鐵心型超導故障限流器和飽和電抗器等。

背景技術

在利用飽和電抗器原理的一些設備中，如飽和鐵心型超導故障限流器等，功能實現的核心部件是鐵心、直流繞組和交流繞組，其結構設計最主要是要考慮鐵心與繞組布置的配合，繞組布置影響到其體積、電磁特性，對成本和制造工藝等也有很大關系。?

在緊湊型鐵心中提出兩鐵心的鐵心結構。如圖3所示，纏繞直流勵磁繞組4的鐵心柱稱為中柱3，另兩側的鐵心柱稱為邊柱1，上面纏繞有交流繞組2。雖然設備的整體體積比傳統的松、緊耦合減小了很多，但是還沒有充分地利用直流勵磁繞組之間的空間，空間利用率低。在大型的飽和電抗器原理的一些設備中，如500KV飽和鐵心型超導故障限流器等，設備整體尺寸和直流勵磁繞組的尺寸都已超出正常的生產和運輸的能力范圍。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種新型的緊湊型鐵心結構，其直流繞組所包圍的鐵心柱直徑較現有技術可大大縮小，使得結構更緊湊。

為實現上述目的，本實用新型采取以下設計方案：

一種新型緊湊型鐵心結構，為“日”字形的松耦合鐵心結構,其中,鐵心外柱套裝交流繞組，中間鐵心柱套裝直流繞組；由兩個?“口”字形鐵心拼合為“日”字形鐵心，該兩個“口”字形鐵心的中心柱相互疊加拼合，拼合后的中間鐵心柱為圓或橢圓柱。

所述新型緊湊型鐵心結構的中間鐵心柱可以呈階梯圓柱或階梯橢圓柱。

所述新型緊湊型鐵心結構中，套有交流繞組的鐵心外柱截面為圓、橢圓或矩形；優選為階梯圓、階梯橢圓或階梯矩形。

所述新型的緊湊型鐵心結構中，中間鐵心柱的截面積大于鐵心外柱截面積。

本實用新型的優點是：采用本實用新型技術方案可以大大縮小松耦合鐵心結構直流繞組所包圍鐵心柱的直徑，解決單相緊湊型鐵心空間利用率低的問題，提高其耦合程度，并使設備的整體體積縮小、成本降低。

附圖說明

圖1　為本實用新型新型的優化單相緊湊型一實施例鐵心結構示意圖（俯視）。

圖2　為本實用新型新型的優化單相緊湊型又一實施例鐵心結構示意圖（俯視）。

圖3　為現有的兩鐵心緊湊型鐵心結構示意圖（俯視）。

下面結合附圖及具體實施例對本實用新型做進一步詳細說明。

具體實施方式

本實用新型涉及的是飽和鐵心型超導限流器和飽和電抗器等類似電磁設備鐵心的結構改進。

參閱圖1、圖2所示，本實用新型的優化單相緊湊型鐵心結構為“日”字形的松耦合鐵心結構,其中,鐵心外柱1套裝交流繞組2，中間鐵心柱3套裝直流繞組4；它可以是由兩個“口”字形鐵心拼合而成“日”字形的鐵心，相當于是兩個“口”字形鐵心的中心柱31、32相互疊加拼合，拼合后的中間鐵心柱的形狀為圓或橢圓柱，可以是由兩個獨立的“口”字形鐵心的半階梯圓柱形的中間鐵心柱拼裝在一起（分體組合式，參見圖1），亦可是直接成型為圓或橢圓柱（一體式，參見圖2）；為能實現更好的耦合，優選的方案是拼合后的中間鐵心柱的形狀呈階梯狀的圓或橢圓柱。

所述新型的優化單相緊湊型鐵心結構中，套有交流繞組的鐵心外柱1截面為圓、橢圓或矩形，或為階梯圓、階梯橢圓或階梯矩形。

下面以一個具體實施例對本實用新型做進一步說明。

以額定電壓500KV、額定電流3150A、短路電流65KA、限制電流49KV的三相飽和鐵心型超導故障限流器為例：

改進前的緊湊型松耦合鐵心結構，且鐵心邊柱為階梯圓型，超導帶材用量及限流器整體鐵心長如下：超導帶材：162km；整體鐵心長：5430mm。

新型鐵心結構超導帶材用量及限流器整體鐵心長如下：超導帶材：116km；整體鐵心長：4800mm。

比較兩者可以看出，超導帶材比原來節省了46km，節約了近30%；鐵心總長縮小了600mm。

本實用新型是對鐵心進行的結構改進，通過改變松耦合鐵心結構的形狀和尺寸，在不改變直流柱截面積情況下，充分利用了直流勵磁繞組內部空間，減小直流勵磁繞組直徑，減小設備整體尺寸，加強了設備的整體緊湊性，不僅便于加工、運輸和產業化生產，而且可節省直流勵磁繞組材料成本，達到了減小體積以及降低成本的效果。

上述各實施例可在不脫離本實用新型的范圍下加以若干變化，故以上的說明所包含及附圖中所示的結構應視為例示性，而非用以限制本申請專利的保護范圍。