本發(fā)明屬于干式電抗器領(lǐng)域，歸類于高壓電氣設(shè)備，具體是涉及一種大容量干式高頻高壓電抗器。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有中高頻電源的升壓或變換領(lǐng)域，常規(guī)電抗器或多或少地存在以下技術(shù)缺點(diǎn)，造成現(xiàn)有的高頻高壓電抗器存在升壓容量小（10kva以下）、升壓電壓低（1000v以下）、波形質(zhì)量不佳、無(wú)功損耗大、效率低（90%以下）、無(wú)法大容量長(zhǎng)期運(yùn)行和可靠性不高的技術(shù)不足。

1.由于電抗器在裝配時(shí)，線圈處于立式狀態(tài)，在強(qiáng)烈的運(yùn)輸過(guò)程中，線圈端部的空虛有可能造成導(dǎo)線位移，進(jìn)一步造成線圈跨層的故障。

2.由于線圈中多根導(dǎo)線并繞在同一層，立式結(jié)構(gòu)的線圈在重力作用下，多根導(dǎo)線會(huì)發(fā)生下墜現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)損壞線圈。

3.常規(guī)電抗器的風(fēng)道采用的是“□”字形撐條作為氣道支撐，與發(fā)熱器件形成面與面的接觸，散熱面積更小，散熱效果差。

4.常規(guī)高頻電抗器，一般是線圈直接繞制在磁芯旁柱上，磁芯和線圈之間僅靠絕緣紙隔離，在高頻大功率領(lǐng)域，這種方法無(wú)法保證足夠的絕緣強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，且會(huì)導(dǎo)致?lián)舸┰斐删€圈對(duì)磁芯放電造成故障。

5.一般常規(guī)電抗器中的線圈依靠與磁芯進(jìn)行固定，線圈直接固定在磁芯上。由于磁芯為鐵氧體材質(zhì)，屬于易碎元器件，若直接將線圈固定在磁芯上，可能會(huì)造成磁芯的破損和裂縫。

6.常規(guī)的利茲線基本上達(dá)不到根與根之間的徹底絕緣，且絞合方式粗糙，絞合半徑不一致導(dǎo)致電阻值偏差過(guò)大、沒(méi)有進(jìn)行特殊的外包亞胺薄膜，無(wú)法保證高頻高壓下匝間的絕緣性能，擊穿現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。

7.在常規(guī)電抗器中，絕緣層采用單一聚酯薄膜或電纜作為絕緣層紙。但在高頻高壓電抗器中，由于高頻尖峰電壓和強(qiáng)烈的寄生電容的存在，或造成層間產(chǎn)生極高的寄生電壓差，此寄生電壓峰值可能高于正常電壓的10倍以上，能輕易造成電抗器的擊穿故障。為此層間絕緣的絕緣強(qiáng)度和抗介電性能必須大幅提高。

8.常規(guī)電抗器中的線圈的層絕緣為整層導(dǎo)線整體包繞絕緣介質(zhì)，這樣在常規(guī)電抗器中并無(wú)不妥；但在高頻電抗器中，這種設(shè)計(jì)會(huì)導(dǎo)致線圈幅向厚度增加，線圈之間的磁場(chǎng)鉸鏈程度降低，造成阻抗升高、輸出性能降低無(wú)功功率增加也降低了電抗器的輸出效率。

綜上所述，由于常規(guī)電抗器或多或少地存在以上技術(shù)缺點(diǎn)，造成現(xiàn)有的高頻高壓電抗器存在升壓容量小、升壓電壓低、波形質(zhì)量不佳、無(wú)功損耗大、效率低（90%以下）、無(wú)法大容量長(zhǎng)期運(yùn)行和可靠性不高的技術(shù)不足。隨著中高頻領(lǐng)域的發(fā)展和對(duì)高頻高壓電源的需求，大容量高頻高壓諧振升壓電抗器成為急需突破的技術(shù)，這種電抗器的結(jié)構(gòu)形式為干式，要能具備如下特點(diǎn)：能大容量輸出（400kva以上）、高電壓輸出（10000v以上）、輸出效率高（98%以上）、工作頻率高（2k～100khz）能大容量長(zhǎng)期不間斷運(yùn)行、體積小重量輕（體積重量降低50%以上）、低損耗發(fā)熱（發(fā)熱量為容量的1%以下）的特點(diǎn)，因此，需要有一種大容量干式高頻高壓電抗器，其能夠克服以上技術(shù)不足，使高頻高壓電源也能實(shí)現(xiàn)大容量輸出、高效率輸出、能長(zhǎng)期不間斷運(yùn)行、體積小重量輕、低損耗發(fā)熱的優(yōu)異性能，來(lái)滿足需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種大功率干式高頻高壓電抗器，用于解決目前高頻高壓領(lǐng)域存在的波形質(zhì)量差、無(wú)功損耗大、傳遞容量小、升壓電壓低、效率低、無(wú)法長(zhǎng)期運(yùn)行和可靠性不高的性能缺陷，從而使高頻高壓電源的使用能更加廣泛和可靠；使高頻高壓電源也能實(shí)現(xiàn)大容量高壓輸出、高效率輸出、良好的波形、極小的無(wú)功損耗、能長(zhǎng)期不間斷運(yùn)行、體積小重量輕、低損耗發(fā)熱的優(yōu)異性能。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案如下：一種大容量干式高頻高壓電抗器，包含uf型磁芯、方形骨架、線圈、固定支撐裝置和線圈的引出銅排或銅線，其特征在于：所述uf型磁芯由兩個(gè)開口相對(duì)的u型磁件、若干根磁條和絕緣墊板組成，每個(gè)u型磁件包括底軛和底軛兩側(cè)的旁柱，所述磁條和絕緣墊板被壓緊安裝在兩個(gè)u型磁件的旁柱之間，所述絕緣墊板設(shè)置在相鄰的磁條之間及磁條與旁柱之間，所述絕緣墊板使相鄰的磁條之間、磁條與旁柱之間形成間隙；所述方形骨架為兩個(gè)，分別套設(shè)在uf型磁芯兩側(cè)的旁柱和磁條上；所述線圈由兩個(gè)高壓線圈組成，所述兩個(gè)高壓線圈為立式結(jié)構(gòu)，分別繞制在兩個(gè)方形骨架上；每個(gè)高壓線圈具有若干個(gè)導(dǎo)線層，相鄰的導(dǎo)線層之間具有第一絕緣層，所述導(dǎo)線層為大股利茲線作為導(dǎo)線繞制而成，所述大股利茲線的外面整根連續(xù)包繞多層第二絕緣層，所述大股利茲線由若干股小股利茲線絞合而成，所述小股利茲線由若干根高導(dǎo)電率的銅線絞合而成，每根銅線的外部包覆第三絕緣層；

所述高壓線圈中設(shè)置軸向散熱氣道；

所述高壓線圈上、下端部的空隙設(shè)置采邊（即使用絕緣材料填充），

所述固定支撐裝置包含上環(huán)氧板、下環(huán)氧板、撐板和拉桿，所述uf型磁芯坐落在下環(huán)氧板上，所述高壓線圈坐落在撐板上，所述下環(huán)氧板與撐板之間固定連接，所述上環(huán)氧板、下環(huán)氧板之間由拉桿連接固定。

為了達(dá)到更好的技術(shù)效果，本發(fā)明的技術(shù)方案還可以具體為以下技術(shù)特點(diǎn)：

1.所述兩個(gè)高壓線圈由同一根導(dǎo)線反向不間斷串聯(lián)繞制而成，即第一個(gè)高壓線圈的結(jié)尾直接拉到第二個(gè)高壓線圈上，作為第二個(gè)高壓線圈的起頭，但兩個(gè)高壓線圈的上的導(dǎo)線繞向相反。

2.所述采邊用t1型絕緣電工紙板對(duì)高壓線圈的上、下端部的空隙進(jìn)行絕緣填充，所述t1型絕緣電工紙板平鋪在每個(gè)高壓線圈端部，并采用酚醛樹脂膠粘接在每個(gè)高壓線圈端部，層層疊壓，與高壓線圈牢固形成一體，其外邊部與方形骨架端部齊平、內(nèi)邊部與導(dǎo)線接觸。

3.方形骨架uf型磁芯之間進(jìn)行填充固定，填充物為絕緣板。

4.所述方形骨架的表面包繞第四絕緣層。

5.所述方形骨架與uf型磁芯之間具有空氣絕緣間隙。

6.進(jìn)一步地，所述空氣絕緣間隙的厚度不小于6mm。

7.所述第一絕緣層為復(fù)合交錯(cuò)絕緣層，至少包含亞胺薄膜和dmd紙兩種不同的絕緣介質(zhì)，所述絕緣介質(zhì)為多層交錯(cuò)層疊使用，相鄰的兩層絕緣介質(zhì)為不同材質(zhì)。

8.所述第二絕緣介質(zhì)為厚度介于0.025-0.05mm的亞胺薄膜。

9.所述第三絕緣層為高強(qiáng)度縮醛絕緣漆涂敷層。

10.所述電抗器的高壓線圈的軸向匝間由電工白帶捆綁，所述高壓線圈的每層導(dǎo)線層的下層鋪設(shè)電工白帶，高壓線圈的各轉(zhuǎn)角處放置1根電工白帶，每層導(dǎo)線每繞制到1/4繞長(zhǎng)時(shí)，即將所述電工白帶的長(zhǎng)出部分反拉到后續(xù)導(dǎo)線的下方壓住拉緊，對(duì)線圈的導(dǎo)線進(jìn)行軸向捆綁。

11.所述高壓線圈由環(huán)氧樹脂玻璃絲澆注而成，絕緣等級(jí)為h級(jí)或更高，高壓線圈的耐溫應(yīng)不小于180℃。

12.所述高壓線圈整體真空浸漬f級(jí)絕緣漆。

13.所述高壓線圈外表包繞f級(jí)覆膜復(fù)合紙。

14.所述大股利茲線由5-19根小股利茲線絞合而成。

15.進(jìn)一步地，所述大股利茲線內(nèi)的小股利茲線為定距離絞合。

16.進(jìn)一步地，所述小股利茲線的絞合節(jié)距為20~45mm。

17.所述小股利茲線由5-19根銅線絞合成。

18.進(jìn)一步地，所述小股利茲線內(nèi)的銅線為定距離絞合。

19.進(jìn)一步地，所述銅線的絞合節(jié)距為10~45mm。

20.所述氣道撐條的橫截面為“工”字形。

21.所述第一絕緣層采用分級(jí)絕緣的方式，把相鄰的高壓線圈的層間絕緣分為n級(jí)，n為自然數(shù)，各級(jí)絕緣采用不同的絕緣材質(zhì)，在第1層導(dǎo)線繞制到1/n繞長(zhǎng)的時(shí)候停止繞線、包繞第1級(jí)1/n絕緣；再繞制第2段1/n層線、包繞第2級(jí)1/n絕緣；以此類推，最后繞制第n個(gè)1/n層線、包繞第n級(jí)絕緣；

22.進(jìn)一步地，所述的n取值為2-8。

23.所述兩個(gè)高壓線圈還可以采取同向并聯(lián)繞制，即兩個(gè)高壓線圈繞向相同，兩個(gè)高壓線圈的導(dǎo)線的起頭相連接，兩個(gè)高壓線圈的導(dǎo)線的結(jié)尾相連接。

采用本發(fā)明技術(shù)方案的大容量干式高頻高壓電抗器具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.波形好（標(biāo)準(zhǔn)正弦波）、無(wú)功損耗小、大容量、高電壓、高頻率、低損耗、長(zhǎng)期不間斷運(yùn)行。

2.兩個(gè)線圈采取反向不間斷串聯(lián)繞制方法；提高磁場(chǎng)的鉸鏈程度、降低漏磁通，提高阻抗特性，降低阻抗電壓，提高整體的性能，同時(shí)減小電抗器體積，裝配簡(jiǎn)單，節(jié)省材料成本。

3.采用特殊設(shè)計(jì)的利茲線：能很好的消除高頻磁場(chǎng)下造成電流的集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)帶來(lái)的嚴(yán)重交流損耗，有效降低電抗器溫升。

4.大股的利茲線外面連續(xù)包繞4層δ0.025的亞胺薄膜，能有效防止匝間的感應(yīng)擊穿；不易滑層。

5.利茲線中的所有銅線根與根之間都徹底絕緣，保證銅線電流載流量的高效利用。

6.利茲線頻譜范圍廣：適用于2k～100khz。

7.本發(fā)明的電抗器中，每個(gè)高壓線圈具有若干個(gè)導(dǎo)線層，相鄰的導(dǎo)線層之間具有第一絕緣層，所述第一絕緣層采用的是亞胺薄膜（c級(jí)絕緣、耐溫220℃）和dmd紙交錯(cuò)層疊使用，其耐壓性能不僅高于兩者的和值，并且具有優(yōu)良的介電性能，能有效防止寄生電壓造成的擊穿故障；保證可靠的高頻絕緣水平。

8.本發(fā)明的電抗器中，高壓線圈采用分級(jí)絕緣的方式，繞制多層線圈時(shí)，層數(shù)越多、減少的層絕緣張數(shù)越多、線圈的幅向就越薄，不僅能保證絕緣強(qiáng)度，減小線圈的幅向厚度，減小線圈體積，保證電抗器優(yōu)良的輸出特性、降低阻抗、減小漏磁通和無(wú)功消耗，并能減少層間絕緣張數(shù)。

9.采用絕緣電工紙板對(duì)線圈端部進(jìn)行絕緣填充并使用酚醛樹脂膠粘接在線圈端部，層層疊壓，與線圈牢固形成一體，且在后續(xù)浸漆工藝中，能更好的附著在線圈內(nèi)部，對(duì)線圈整體起到支撐固定作用，使導(dǎo)線不會(huì)墜落垮層，并能防止端部爬電造成端部擊穿。

10.所述電抗器的線圈軸向匝間由電工白帶捆綁，所述線圈的每層導(dǎo)線層的下層鋪設(shè)電工白帶，所述電工白帶鋪設(shè)在線圈的四個(gè)轉(zhuǎn)角處，每層導(dǎo)線每繞制到1/4繞長(zhǎng)時(shí)，即將所述電工白帶的長(zhǎng)出部分反拉到后續(xù)導(dǎo)線的下方壓住拉緊，對(duì)起繞的線圈進(jìn)行軸向捆綁；且軸向電工白帶可以反復(fù)交錯(cuò)穿插壓緊，對(duì)整層導(dǎo)線都能起到軸向捆綁的作用。此軸向捆綁的線圈、匝與匝之間能很好的緊固而減小縫隙、在高頻電磁應(yīng)力下位移空間被固定，能有效降低運(yùn)行時(shí)的噪音。

11.此新型發(fā)明中軸向風(fēng)道的不同之處在于，提供了一種“工”字形的氣道撐條，其“工”字面接觸線圈導(dǎo)體表面，形成點(diǎn)與面的接觸，這樣與導(dǎo)體接觸的面積會(huì)遠(yuǎn)小于常規(guī)的“□”字形撐條，散熱面積更大，散熱效果更好。

12.本發(fā)明中，兩個(gè)高壓線圈采取一根導(dǎo)線反向不間斷串聯(lián)繞制，導(dǎo)線不剪斷、第一個(gè)高壓線圈繞制結(jié)束后導(dǎo)線直接打到第二個(gè)高壓線圈上繞制，完全杜絕了利茲線的串聯(lián)斷根和不導(dǎo)通難題，減少了焊接工作量；避免焊接點(diǎn)的渦流引起的發(fā)熱；避免外接串聯(lián)導(dǎo)線的突起，改善了線圈的平整度和美觀程度；減少了利茲線的脫漆次數(shù)，簡(jiǎn)化實(shí)體制作的工序。

13.本發(fā)明中高壓線圈與磁芯間的多層電氣隔離：高壓線圈不是繞在磁芯上，而是先繞制在方形骨架上，并且在繞制之前，方形骨架表面包繞多層dmd絕緣層，以提高絕緣。除此之外，方形骨架套進(jìn)線圈后，方形骨架與磁芯之間還保有6mm的空氣絕緣間隙，此三種措施的耐壓能力完全能隔離掉高壓線圈對(duì)磁芯的放電擊穿現(xiàn)象，并能保證足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

14.高壓線圈的固定支撐：本發(fā)明中，高壓線圈與磁芯隔離，將其重量分擔(dān)在撐板上，磁芯不承擔(dān)高壓線圈的重力，撐板完全承擔(dān)高壓線圈的重力，撐板本身也屬于絕緣器件。這種設(shè)計(jì)方法不僅保證了高壓線圈的固定，且裝配方式簡(jiǎn)單可靠。

附圖說(shuō)明：

附圖1是本發(fā)明的大容量干式高頻高壓電抗器的整體示意圖

附圖2是本發(fā)明的大容量干式高頻高壓電抗器的正視圖

附圖3是本發(fā)明的大容量干式高頻高壓電抗器的左視圖

附圖4是本發(fā)明的大容量干式高頻高壓電抗器的俯視圖

附圖5是本發(fā)明的大容量干式高頻高壓電抗器的uf型磁芯的正視圖

附圖6是本發(fā)明的大容量干式高頻高壓電抗器的方形骨架的正視圖

附圖7是本發(fā)明的大容量干式高頻高壓電抗器的高壓線圈的分級(jí)絕緣示意圖

附圖8是本發(fā)明的大容量干式高頻高壓電抗器的高壓線圈端部的采邊示意圖

附圖9是本發(fā)明的大容量干式高頻高壓電抗器的高壓線圈的軸向匝間緊固示意圖

附圖10是本發(fā)明的大容量干式高頻高壓電抗器的線圈的氣道及其支撐示意圖

附圖11是本發(fā)明的大容量干式高頻高壓電抗器的高壓線圈的大股利茲線示意圖。

附圖12是本發(fā)明的大容量干式高頻高壓電抗器的線圈的示意圖

附圖13是本發(fā)明的大容量干式高頻高壓電抗器的高壓線圈與磁芯間的多層電氣隔離示意圖

圖1-13中，1為大容量干式高頻高壓電抗器，2為uf型磁芯、3為方形骨架、4為線圈、5為散熱氣道、6為固定支撐裝置，7為線圈的引出銅排或銅線，8為氣道撐條，10為大股利茲線，11為小股利茲線，12為銅線，13為采邊，21為u型磁件，22為底軛，23為旁柱，24為磁條，25為絕緣墊板，26為相鄰的磁條間的間隙，27為磁條與旁柱之間的間隙，41為高壓線圈，42為高壓線圈的導(dǎo)線層，43為電工白帶，61為上環(huán)氧板、62為下環(huán)氧板，63為撐板，64為拉桿，91為第一絕緣層；92為第二絕緣層，93為第三絕緣層，101為第四絕緣層，102為空氣隔離層。

具體實(shí)施方式：

為了更好的說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，以下結(jié)合附圖1-13對(duì)本發(fā)明的大容量干式高頻高壓電抗器的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

實(shí)施例一：

如附圖1-13所示，本發(fā)明的大容量干式高頻高壓電抗器1，包含uf型磁芯2、方形骨架3、線圈4、固定支撐裝置6和線圈4的引出銅排或銅線7，所述uf型磁芯由兩個(gè)開口相對(duì)的u型磁件21、若干根磁條24和絕緣墊板25組成，每個(gè)u型磁件21包括底軛22和底軛兩側(cè)的旁柱23，所述磁條24和絕緣墊板25被壓緊安裝在兩個(gè)u型磁件21的旁柱23之間，所述絕緣墊板25設(shè)置在相鄰的磁條24之間及磁條24與旁柱23之間，所述絕緣墊板25使相鄰的磁條之間形成間隙26、磁條與旁柱之間形成間隙27；所述方形骨架3為兩個(gè)，分別套設(shè)在uf型磁芯2兩側(cè)的旁柱23和磁條24上；所述線圈4由兩個(gè)高壓線圈41組成，所述兩個(gè)高壓線圈41為立式結(jié)構(gòu)，分別繞制在兩個(gè)方形骨架3上；每個(gè)高壓線圈4具有若干個(gè)導(dǎo)線層42，相鄰的導(dǎo)線層42之間具有第一絕緣層91，所述導(dǎo)線層42為大股利茲線10繞制而成，所述大股利茲線10的外面整根連續(xù)包繞多層第二絕緣層92，所述大股利茲線10由若干股小股利茲線11絞合而成，所述小股利茲線由若干根高導(dǎo)電率的銅線12絞合而成，每根銅線12的外部包覆第三絕緣層93；所述高壓線圈41中設(shè)置軸向散熱氣道5；

所述高壓線圈41上、下端部的空隙設(shè)置采邊13，所述采邊為使用絕緣材料對(duì)高壓線圈41上、下端部的空隙進(jìn)行填充；所述固定支撐裝置6包含上環(huán)氧板61、下環(huán)氧板62、撐板63和拉桿64，所述uf型磁芯2坐落在下環(huán)氧板62上，所述高壓線圈坐落在撐板63上，所述下環(huán)氧板62與撐板63之間固定連接，所述上環(huán)氧板61、下環(huán)氧板62之間由拉桿64連接固定。

為了更好的技術(shù)效果，本實(shí)施例中，優(yōu)選地，所述兩個(gè)高壓線圈由同一根導(dǎo)線反向不間斷串聯(lián)繞制而成，即第一個(gè)高壓線圈的結(jié)尾直接拉到第二個(gè)高壓線圈上，作為第二個(gè)高壓線圈的起頭，但兩個(gè)高壓線圈的上的導(dǎo)線繞向相反。這樣能夠提高磁場(chǎng)的鉸鏈程度、降低漏磁通，提高阻抗特性，降低阻抗電壓，提高整體的性能，同時(shí)減小電抗器體積，裝配簡(jiǎn)單，節(jié)省材料成本。

此外，在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)實(shí)際需要，所述兩個(gè)高壓線圈也可以采取同向并聯(lián)繞制，即兩個(gè)高壓線圈繞向相同，兩個(gè)高壓線圈的導(dǎo)線的起頭相連接，兩個(gè)高壓線圈的導(dǎo)線的結(jié)尾相連接。

為了更好的技術(shù)效果，本實(shí)施例中，分別對(duì)線圈的端部、方形骨架和ee型磁芯之間的縫隙以及電抗器的線圈軸向匝間分別進(jìn)行填充或捆綁加固。

首先，由于電抗器在裝配時(shí)，高壓線圈處于立式狀態(tài)，在強(qiáng)烈的運(yùn)輸過(guò)程中，高壓線圈端部的空虛有可能造成導(dǎo)線位移，進(jìn)一步造成跨層的故障。為此，本發(fā)明采用了一種t1型絕緣電工紙板對(duì)高壓線圈端部進(jìn)行了絕緣填充，描述為采邊。如圖13所示，所述高壓線圈4的上、下端部uf型磁芯2之間的空隙設(shè)置采邊13，所述采邊13為采用t1型絕緣電工紙板對(duì)高壓線圈的上、下端部的空隙進(jìn)行絕緣填充，所述t1型絕緣電工紙板平鋪在每個(gè)高壓線圈端部，其外邊部與骨架端部齊平、內(nèi)邊部與導(dǎo)線接觸，在立起狀態(tài)下，采邊支撐住了導(dǎo)線，則導(dǎo)線不會(huì)墜落垮層。并采用酚醛樹脂膠粘接在每個(gè)高壓線圈端部，層層疊壓，與高壓線圈牢固形成一體，且在后續(xù)浸漆工藝中，能更好的附著在高壓線圈內(nèi)部，對(duì)高壓線圈整體起到支撐固定作用。也可以采用其他絕緣膠水進(jìn)行粘接。

第二，所述方形骨架和磁芯的旁柱及磁條之間的縫隙也進(jìn)行填充固定，即使用絕緣環(huán)氧板塞進(jìn)方形骨架與的旁柱及磁條之間的縫隙，四個(gè)面的縫隙均塞入絕緣環(huán)氧板填充，以防止方形骨架晃動(dòng)，實(shí)現(xiàn)方形骨架與旁柱及磁條之間的固定。

第三，由于立式結(jié)構(gòu)高壓的線圈中多根導(dǎo)線并繞在同一層，在重力作用下，多根導(dǎo)線會(huì)發(fā)生下墜現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)損壞高壓線圈，因此，本發(fā)明中對(duì)高壓線圈進(jìn)行軸向匝間相互捆綁的緊固方式，防止導(dǎo)線的移位。如圖9所示，所述電抗器的高壓線圈軸向匝間由電工白帶捆綁，所述高壓線圈的每層導(dǎo)線的下層鋪設(shè)電工白帶，所述電工白帶鋪設(shè)高壓在線圈的四個(gè)轉(zhuǎn)角處，每層導(dǎo)線每繞制到1/4繞長(zhǎng)時(shí)，即將所述電工白帶的長(zhǎng)出部分反拉到后續(xù)導(dǎo)線的下方壓住拉緊，對(duì)起繞的高壓線圈進(jìn)行軸向捆綁；且軸向電工白帶可以反復(fù)交錯(cuò)穿插壓緊，對(duì)整層導(dǎo)線都能起到軸向捆綁的作用。此軸向捆綁的高壓線圈、匝與匝之間能很好的緊固而減小縫隙、在高頻電磁應(yīng)力下位移空間被固定，能有效降低運(yùn)行時(shí)的噪音。

為了更好的技術(shù)效果，本實(shí)施例中，處于相鄰的高壓線圈41之間的第一絕緣層優(yōu)選地采用交錯(cuò)和分級(jí)的絕緣方式，具體為以下技術(shù)特征：

1.所述第一絕緣層91為復(fù)合交錯(cuò)絕緣層，至少包含亞胺薄膜和dmd紙兩種不同的絕緣介質(zhì)，所述絕緣介質(zhì)為多層交錯(cuò)層疊使用，相鄰的兩層絕緣介質(zhì)為不同材質(zhì)。

2.所述第一絕緣層采用分級(jí)絕緣的方式，即把相鄰的高壓線圈的層間絕緣分為n級(jí)，n優(yōu)選為2-8的自然數(shù)，各級(jí)絕緣采用不同的絕緣材質(zhì)，在第1層導(dǎo)線繞制到1/n繞長(zhǎng)的時(shí)候停止繞線、包繞第1級(jí)1/n絕緣；再繞制第2段1/n層線、包繞第2級(jí)1/n絕緣；以此類推，最后繞制第n個(gè)1/n層線、包繞第n級(jí)絕緣。

3.本實(shí)施例中，n為4，如圖7所示，具體描述為：第1層導(dǎo)線繞制到1/4繞長(zhǎng)的時(shí)候停止繞線、包繞第1級(jí)1/4絕緣；再繞制第2段1/4層線、包繞第2級(jí)1/4絕緣；再繞制第3個(gè)1/4層線、包繞第3級(jí)絕緣；再繞制第4個(gè)1/4層線、最后包繞第4級(jí)絕緣。依此特點(diǎn)，若繞制多層線圈，相對(duì)于不分級(jí)絕緣，分級(jí)絕緣能減少層間絕緣張數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1所示。（本實(shí)施例中，層間絕緣紙張數(shù)為8張）。

由此可見：層數(shù)越多、較少的層絕緣張數(shù)越多、線圈的幅向就越薄，體積也越小；這種繞制方式的優(yōu)點(diǎn)在于：不僅能保證絕緣強(qiáng)度，減小了線圈的幅向厚度，保證電抗器優(yōu)良的輸出特性、降低阻抗、減小漏磁通和無(wú)功消耗。

為了更好的技術(shù)效果，本實(shí)施例中所述高壓線圈41由大股利茲線繞制10而成，所述利茲線10為特殊設(shè)計(jì)的利茲線。如圖11所示，所述利茲線10具有如下技術(shù)特征：

1.所述大股利茲線10由5-19根小股利茲線11絞合而成，所述大股利茲線內(nèi)的小股利茲線11為定距離絞合，絞合節(jié)距為20-45mm；本實(shí)施例中，優(yōu)選為每10小股進(jìn)行定距絞合，節(jié)距為35mm。

2.所述大股利茲線10的外面整根連續(xù)包繞多層第二絕緣層92。

3.所述第二絕緣介質(zhì)為厚度介于0.025-0.05mm的亞胺薄膜。

4.所述第二絕緣介質(zhì)在大股利茲線外面整根連續(xù)包繞層數(shù)可以為2-8層。本實(shí)施例中的包繞層數(shù)優(yōu)選為4層。

5．所述小股利茲線由5-19根銅線絞合成，小股利茲線內(nèi)的銅線為定距離絞合，絞合節(jié)距為10-45mm；本實(shí)施例中，優(yōu)選為每7根銅線進(jìn)行定距絞合，每隔25mm進(jìn)行一次絞合。

本發(fā)明中使用的利茲線，主要優(yōu)點(diǎn)在于：

①每一小股都定距離絞合，每隔25mm進(jìn)行一次絞合；這種絞合能完全杜絕導(dǎo)線內(nèi)部自身的高頻渦流損耗；且定距絞合直徑一致、保證每根導(dǎo)線長(zhǎng)度誤差﹤1%；

②10小股進(jìn)行定距絞合，節(jié)距為35mm，這種絞合能完全杜絕導(dǎo)線根與根之間的鄰近效應(yīng)損耗；且定距絞合直徑一致、保證每根導(dǎo)線長(zhǎng)度誤差﹤1%；

③整根導(dǎo)線外面連續(xù)包繞4層δ0.025的亞胺薄膜（第二絕緣層），能有效防止匝間的感應(yīng)擊穿；

④外層亞胺薄膜包繞牢固，不易滑層，特別適合此類干式電抗器；

⑤所有根與根之間都徹底絕緣，保證銅線電流載流量的高效利用；

頻譜范圍廣：適用于2k～100khz。

這種利茲線能很好的消除高頻磁場(chǎng)下造成電流的集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)帶來(lái)的嚴(yán)重交流損耗，有效降低電抗器溫升。以頻率f=4000hz為例，此時(shí)集膚深度δ為1.21mm，若選用單根導(dǎo)線為φ0.27，遠(yuǎn)小于2δ，單根導(dǎo)線本身具有良好的高頻性能。

常規(guī)電抗器的風(fēng)道采用的是“□”字形撐條作為氣道支撐，與發(fā)熱器件形成面與面的接觸，散熱面積更小，散熱效果差。

為了更好的技術(shù)效果，本實(shí)施例中，如圖10所示，立式結(jié)構(gòu)的高壓線圈中設(shè)置了軸向散熱氣道5，散熱氣道5內(nèi)部采用“工”字形氣道撐條8作為氣道支撐。所述“工”字形氣道撐條8的橫截面為“工”字形，其“工”字面接觸線圈導(dǎo)體表面，形成點(diǎn)與面的接觸，這樣與導(dǎo)體接觸的面積會(huì)遠(yuǎn)小于“□”字形撐條，散熱面積更大，散熱效果更好。輔以散熱風(fēng)扇的軸向風(fēng)，冷風(fēng)可以進(jìn)入電抗器內(nèi)部發(fā)熱的導(dǎo)線和磁芯內(nèi)部，將熱量帶走，降低電抗器溫升。

為了更好的技術(shù)效果，本實(shí)施例中，高壓線圈優(yōu)選地采用以下技術(shù)特征，

1.所述高壓線圈由環(huán)氧樹脂玻璃絲澆注而成，絕緣等級(jí)為h級(jí)或更高，高壓線圈的耐溫應(yīng)不小于180℃。

2.所述高壓線圈整體真空浸漬f級(jí)絕緣漆。

3.所述高壓線圈外表包繞f級(jí)覆膜復(fù)合紙。

常規(guī)高頻電抗器，一般是高壓線圈直接繞制在磁芯旁柱上，磁芯和高壓線圈之間僅靠絕緣紙隔離，在高頻大功率領(lǐng)域，這種方法無(wú)法保證足夠的絕緣強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，且會(huì)導(dǎo)致?lián)舸┰斐删€圈對(duì)磁芯放電造成故障。

為了更好的技術(shù)效果，本發(fā)明中采用了一種加強(qiáng)電氣隔離的措施，如圖13所示。具體描述為：高壓線圈不是繞在磁芯的旁柱及磁條上，而是先繞制在方形骨架上，并且在繞制之前，方形骨架表面包繞多層第四絕緣層，本實(shí)施例中，所述第四絕緣層為dmd絕緣層，以提高絕緣。方形骨架本身也提高了絕緣性能；除此之外，方形骨架套進(jìn)線圈后，方形骨架與磁芯的旁柱及磁條之間，還保有6mm的空氣絕緣間隙作為空氣隔離層102，此三種措施的耐壓能力完全能隔離掉高壓線圈對(duì)磁芯的放電擊穿現(xiàn)象，并能保證足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

方形骨架為高壓線圈的繞制提供模具固定。方形骨架本身是一種高強(qiáng)度絕緣材料，由環(huán)氧樹脂玻璃絲澆注烘干而成，絕緣等級(jí)h級(jí)，耐溫180℃?？晒潭ㄔ诶@線機(jī)上，隨繞線機(jī)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行線圈繞制。此發(fā)明中，骨架不僅用于線圈繞制、絕緣器件，也能很好承受運(yùn)行時(shí)線圈上的應(yīng)力、防止線圈變形、減小線圈在電磁力下的伸縮震動(dòng)，降低噪音。

一般常規(guī)電抗器中的高壓線圈依靠與磁芯進(jìn)行固定，高壓線圈直接固定在磁芯上。由于磁芯為鐵氧體材質(zhì)，屬于易碎元器件，若直接將線圈固定在磁芯上，可能會(huì)造成磁芯的破損和裂縫。

為此發(fā)明中采用了一種特殊的線圈固定支撐方式，具體描述為：如圖1-4所示，所述固定支撐裝置6包含上環(huán)氧板61、下環(huán)氧板62、撐板63和拉桿64，所述磁芯2坐落在下環(huán)氧板上，所述高壓線圈坐落在撐板上，所述下環(huán)氧板與撐板之間固定連接，所述上環(huán)氧板61、下環(huán)氧板62之間由拉桿64連接固定。所述拉桿外部套設(shè)絕緣管，或者拉桿本身采用絕緣材料制成。

上述固定支撐方式中，利用設(shè)置的撐板63將高壓線圈與磁芯隔離，將高壓線圈的重量分擔(dān)在專門設(shè)置的撐板63上，磁芯不承擔(dān)高壓線圈的重力，撐板63完全承擔(dān)高壓線圈的重力，撐板63本身也屬于絕緣器件。這種設(shè)計(jì)方法不僅保證了高壓線圈的固定，且裝配方式簡(jiǎn)單可靠。

以下簡(jiǎn)單介紹采用本發(fā)明技術(shù)方案的大容量干式高頻高壓電抗器的裝配順序：

1.組裝時(shí)需準(zhǔn)備好的五大件：磁芯、磁條、磁條間隙墊板、線圈、上下環(huán)氧板、撐板、拉桿。

2.裝配順序：

①先將下環(huán)氧板和撐板進(jìn)行固定，用尼龍螺栓鎖起來(lái)連接；

②將下半部磁芯放置在下環(huán)氧板上、注意放置位置要居中；

③將磁條和磁條間隙墊板放置在下半部磁芯上，注意磁條和間隙墊板要對(duì)

④將線圈套進(jìn)磁條，并調(diào)整磁條的對(duì)齊度，盡量對(duì)齊；線圈下端部應(yīng)放置在撐板上，線圈和撐板接觸要穩(wěn)固；

⑤套進(jìn)上半部磁芯、并再次調(diào)整磁條的對(duì)齊度，保證磁條對(duì)齊；

⑥填充塞緊線圈骨架和磁芯間的間隙，固定線圈、防止線圈晃動(dòng)；

⑦套進(jìn)上半部磁芯；

⑧用拉桿將上下環(huán)氧板鎖緊，注意拉桿要用絕緣管套住，防止線圈對(duì)拉桿放電。

本發(fā)明的特別之處描述為：其基本特性要能滿足高頻的情況下同時(shí)實(shí)現(xiàn)電抗器的大容量、高電壓、低損耗、高效率和長(zhǎng)期運(yùn)行的特性。為此，選用了經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)和技術(shù)要求的材料進(jìn)行，改進(jìn)很多工藝的同時(shí)、創(chuàng)新性的發(fā)明了多層小間隙磁芯、兩線圈不間斷反向串聯(lián)繞制、分級(jí)絕緣、多層復(fù)合交錯(cuò)絕緣、線圈軸向緊固、多層電氣隔離的創(chuàng)新點(diǎn)。

本發(fā)明不局限于以上全部特性的這一類別電抗器，對(duì)于某些不同時(shí)要求具有此發(fā)明中所提到的性能特性，本發(fā)明亦包含。

本發(fā)明所包含的新型實(shí)用點(diǎn)不局限于整體實(shí)物性能、同樣包含這一類別發(fā)明自身特有的設(shè)計(jì)方法、組合方式、工藝發(fā)明、制作技巧，材料規(guī)格等要素。