專(zhuān)利名稱(chēng)：：電感性電抗器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及電力電子領(lǐng)域，尤其涉及一種電感性電抗器。
背景技術(shù)：
：隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，智能化電網(wǎng)對(duì)低壓電網(wǎng)的用電管理提出了更高的要求。低壓電力線(xiàn)上的載波通信已經(jīng)越來(lái)越多的在電網(wǎng)中普遍應(yīng)用了。經(jīng)過(guò)不斷的研究試驗(yàn)利用現(xiàn)代科技實(shí)現(xiàn)低壓電網(wǎng)用電管理的現(xiàn)代化、自動(dòng)化已經(jīng)成為智能電網(wǎng)的重要組成部分。目前，低壓電力線(xiàn)上載波通信的主要用途之一是實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶(hù)的遠(yuǎn)程抄表。通過(guò)在用戶(hù)的電表上加裝專(zhuān)用的芯片，將用戶(hù)電表中的數(shù)據(jù)通過(guò)電力線(xiàn)以載波的方式傳輸?shù)诫娏Σ块T(mén)的數(shù)據(jù)中心，從而獲得用戶(hù)電表中存儲(chǔ)的信息。這種應(yīng)用避免了傳統(tǒng)的“挨門(mén)挨戶(hù)”的抄表方式，節(jié)約了大量的人力，提高了電力部門(mén)的工作效率。但是大量新型用電器的接入不但給低壓電網(wǎng)造成了嚴(yán)重的雜波干擾，而且在電網(wǎng)上形成了許許多多低阻抗點(diǎn)，這些隨處可見(jiàn)的低阻抗點(diǎn)使載波的傳輸一直處在阻抗不匹配狀態(tài)，導(dǎo)致載波在傳輸過(guò)程中的急劇衰落。具體地說(shuō)，當(dāng)電網(wǎng)提供給負(fù)載電源工作的過(guò)程中，由于負(fù)載中存在非線(xiàn)性器件而產(chǎn)生高次諧波電流。負(fù)載的非線(xiàn)性阻抗的特性會(huì)表現(xiàn)出在某一頻點(diǎn)上呈極低阻抗，在這一頻點(diǎn)上，嚴(yán)重衰減了載波信號(hào)增益。同時(shí)由非線(xiàn)性負(fù)載產(chǎn)生的高次諧波電流反饋到電網(wǎng)中，引起對(duì)電網(wǎng)的諧波污染，從而降低了供電電網(wǎng)的供電效率，破壞了電網(wǎng)供電電能質(zhì)量。為了解決這一問(wèn)題，人們提出了采用與電表串聯(lián)的電感性電抗器對(duì)電網(wǎng)中的雜波實(shí)施阻隔，避免其對(duì)有意義的載波信號(hào)產(chǎn)生干擾。電感性電抗器通?？梢源釉谟脩?hù)電表的火線(xiàn)上，由于載波信號(hào)的頻率通常較高，因此采用電感性電抗器的作用一方面在于阻止用戶(hù)電能表端以下的所有電器產(chǎn)生的雜波對(duì)載波頻率信號(hào)段的干擾，一方面也在于阻止載波信號(hào)被用戶(hù)端的低阻抗負(fù)載短路或者衰減。關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)中的電感性電抗器結(jié)構(gòu)，可以參考申請(qǐng)?zhí)枮镃N02266518和CN200820030407的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?，F(xiàn)有技術(shù)中所揭露的電感性電抗器雖然從原理上可以起到濾去雜波的作用，但實(shí)際使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，一旦經(jīng)過(guò)電感性電抗器的電流增大到數(shù)十安培，現(xiàn)有技術(shù)中的電感性電抗器便產(chǎn)生了磁飽和現(xiàn)象而無(wú)法起到阻波的作用，并且飽和后的電感性電抗器本身又會(huì)產(chǎn)生新雜波，對(duì)凈化電網(wǎng)非但無(wú)益反而有害。隨著家用電器的數(shù)量和功耗不斷增加，經(jīng)過(guò)用戶(hù)電表的電流達(dá)到幾十安培是很常見(jiàn)的現(xiàn)象。因此現(xiàn)有技術(shù)中的電感性電抗器在大電流下的磁飽和現(xiàn)象已經(jīng)成為了阻礙其在電網(wǎng)中廣泛應(yīng)用的最大障礙。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種電感性電抗器，能夠避免在大電流下發(fā)生磁飽和現(xiàn)象，使其能夠應(yīng)用在電網(wǎng)中。為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種電感性電抗器，包括芯體、圍繞芯體的線(xiàn)圈以及包裹線(xiàn)圈的磁盒，磁盒的數(shù)目至少為兩個(gè)，沿著芯體縱軸的方向依次堆疊放置，所述芯體采用抗磁飽和性材料制成。作為可選的技術(shù)方案，所述芯體材料的相對(duì)磁導(dǎo)率不大于1。作為可選的技術(shù)方案，所述芯體的材料是銅或者工程塑料。作為可選的技術(shù)方案，所述線(xiàn)圈所采用的繞線(xiàn)的直流電阻不大于0.002歐姆，并且電感量大于25微亨。作為可選的技術(shù)方案，所述電感性電抗器進(jìn)一步包括一用于容置磁盒的外殼，所述外殼的尺寸與安裝于電網(wǎng)中的漏電保護(hù)器的尺寸相互配合，以便于電感性電抗器同漏電保護(hù)器相鄰安裝。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，采用密閉磁盒的結(jié)構(gòu)，在額定工頻大電流勵(lì)磁狀態(tài)下，對(duì)外界不產(chǎn)生漏磁，目的在于避免發(fā)生磁飽和現(xiàn)象的同時(shí)，對(duì)外界不會(huì)產(chǎn)生因漏磁而引起的電磁干擾。本發(fā)明還采用了抗磁性材料作為部分芯體介質(zhì)，進(jìn)一步避免芯體中產(chǎn)生耦合磁場(chǎng)并在大電流下發(fā)生磁飽和，綜合以上兩點(diǎn)，本發(fā)明所揭露的電感性電抗器器能夠有效地避免在大電流下發(fā)生磁飽和現(xiàn)象，從而獲得很寬的電抗線(xiàn)性范圍。附圖1所示是本發(fā)明所述具體實(shí)施方式中電感性電抗器的分解圖；附圖2是附圖1所示各個(gè)部件組合之后的立體示意圖；附圖3是附圖2所示電感性電抗器與外殼組合之后的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖4是本發(fā)明實(shí)施例中所述電抗器的測(cè)試曲線(xiàn)。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明提供的電感性電抗器的具體實(shí)施方式做詳細(xì)說(shuō)明。附圖1所示是本具體實(shí)施方式所述電感性電抗器10的分解圖，附圖2是附圖1所示的各個(gè)部件組合之后的電感性電抗器10的立體示意圖。所述電感性電抗器10包括芯體110；圍繞芯體110的線(xiàn)圈120以及包裹線(xiàn)圈120的磁盒130。本具體實(shí)施方式中的磁盒為兩個(gè)，分別是磁盒131與132，在其他的具體實(shí)施方式中，還可以包括更多的磁盒，更多的磁盒應(yīng)當(dāng)設(shè)置在磁盒131與132之間，沿著芯體110的軸向方向堆疊設(shè)置。所述電感性電抗器10進(jìn)一步包括環(huán)形的相互扣合的線(xiàn)圈套筒191與192，采用絕緣材料制成，相互扣合后安裝在線(xiàn)圈120和磁盒130之間，將兩者隔離起來(lái)。所述電感性電抗器10還包括與芯體110配套的螺母111，兩者相互螺接以固定磁盒130和線(xiàn)圈120。為了避免電感性電抗器在大電流下發(fā)生磁飽和，本具體實(shí)施方式將磁盒130設(shè)計(jì)成兩個(gè)相互堆疊在一起的磁盒131與132。在線(xiàn)圈120中有電流通過(guò)時(shí)，會(huì)在磁盒130中形成耦合磁場(chǎng)，由于磁盒130包括兩個(gè)相互堆疊的磁化131與132，因此在兩者之間會(huì)產(chǎn)生漏磁，目的在于避免發(fā)生磁飽和現(xiàn)象。而進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)表明，這種設(shè)計(jì)并不能夠完全避免電感性電抗器10在大電流下的磁飽和，因此本具體實(shí)施方式所提出的技術(shù)方案進(jìn)一步對(duì)芯體110的材料進(jìn)行了改進(jìn)。為了避免在大電流的情況下芯體110發(fā)生磁飽和，本具體實(shí)施方式所采用的芯體110的材料是抗磁性物質(zhì)。所謂抗磁性物質(zhì)，是指在磁場(chǎng)中不能夠被磁化的物質(zhì)，采用這種物質(zhì)作為芯體Iio的材料，可以避免芯體110在線(xiàn)圈120通過(guò)大電流的情況下發(fā)生磁飽和。作為對(duì)抗磁性物質(zhì)的進(jìn)一步量化描述，所述芯體110所采用的抗磁性物質(zhì)應(yīng)當(dāng)是相對(duì)磁導(dǎo)率不大于1的物質(zhì)，例如金、銀、銅、鉛或者工程塑料等，尤其是銅和工程塑料價(jià)格低廉且易于加工，是芯體110所采用的優(yōu)選材料。所謂工程塑料通常是聚酰胺(又稱(chēng)尼龍，縮寫(xiě)為PA)、聚甲醛(POM)、聚碳酸酯(PC)、改性聚苯醚(ΡΡ0，也有縮寫(xiě)為PPE的)和聚酯(PBT和PET)等幾種塑料的統(tǒng)稱(chēng)。所屬磁盒131與132優(yōu)選采用高頻鐵氧體合金材料制成，可以提高電抗器10在大電流下的抗磁飽和性能。所述線(xiàn)圈120所采用的繞線(xiàn)的直流電阻不大于0.002歐姆，并且電感量大于25微亨。進(jìn)一步地，所述電感性電抗器10還包括一用于容置磁盒的外殼。附圖3所示為帶有外殼180的電感性電抗器10結(jié)構(gòu)示意圖，外殼180上進(jìn)一步安裝了線(xiàn)圈卡座170和兩個(gè)緊固螺絲171和172。電感性電抗器10的線(xiàn)圈120的兩個(gè)接頭卡入線(xiàn)圈卡座170的接線(xiàn)孔中，并通過(guò)緊固螺絲171和172卡緊。線(xiàn)圈卡座170進(jìn)一步包括同外部連接的接口(圖中未示出)。因此，電感性電抗器10配上外殼180之后，便可以安裝在工作場(chǎng)合進(jìn)行使用，例如串聯(lián)在用戶(hù)電表的火線(xiàn)上。由于電表通常都安裝在很小的空間內(nèi)，各種組件的安放都非常緊湊，為了使電感性電抗器10的安裝不會(huì)占用本來(lái)就很狹小的空間，因此所述外殼180的尺寸最好能夠設(shè)計(jì)成與安裝于電網(wǎng)中的漏電保護(hù)器的尺寸相互配合，即外殼180的長(zhǎng)寬和漏電保護(hù)器相同，這樣就可以和漏電保護(hù)器相鄰安裝。接下來(lái)給出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。本實(shí)施例所述電感性電抗器中，線(xiàn)圈導(dǎo)線(xiàn)的材料為漆包銅線(xiàn)，直徑3毫米，共繞6匝，線(xiàn)圈直徑350毫米。線(xiàn)圈之外采用尼龍制成線(xiàn)圈套筒。套筒外的磁盒為上下分離的兩個(gè)，磁環(huán)的內(nèi)半徑86毫米，外半徑210毫米，采用高頻鐵氧體合金材料材料制成。芯體采用尼龍制成，直徑5毫米。對(duì)上述結(jié)構(gòu)的阻波器進(jìn)行大電流測(cè)試表明，在通過(guò)100安培電流的情況下，仍然未觀(guān)察到飽和現(xiàn)象。下表是對(duì)上述電感做交流大電流測(cè)試的測(cè)試結(jié)果。測(cè)試在相同條件下重復(fù)進(jìn)行六次，因此在每個(gè)電流值下都獲得了對(duì)應(yīng)的六個(gè)電壓值，最終將六個(gè)電壓值取算術(shù)平均為最終的電壓值。采用電流為縱坐標(biāo)，對(duì)應(yīng)的電壓為橫坐標(biāo)繪制曲線(xiàn)圖，如附圖4所示，可見(jiàn)本實(shí)施例所給出的電感性電抗器，在100A的大電流下仍未出現(xiàn)飽和跡象。電流(A)電壓(V)電壓(V)電壓(V)電壓(V)電壓(V)電壓(V)~20.0840.0850.0830.0820.0840.084~~30.1260.1270.1250.1240.1260.126~10.1680.1680.1680.1680.1680.168~~0Γ20Γ2οΓ2οΓ2οιοι<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。權(quán)利要求一種電感性電抗器，包括芯體、圍繞芯體的線(xiàn)圈以及包裹線(xiàn)圈的磁盒，其特征在于，磁盒的數(shù)目至少為兩個(gè)，沿著芯體縱軸的方向依次堆疊放置，所述芯體采用抗磁飽和性材料制成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感性電抗器，其特征在于，所述芯體材料的相對(duì)磁導(dǎo)率不大于1。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電感性電抗器，其特征在于，所述芯體的材料是銅或者工程塑料。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感性電抗器，其特征在于，所述線(xiàn)圈所采用的繞線(xiàn)的直流電阻不大于0.002歐姆，并且電感量大于25微亨。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感性電抗器，其特征在于，所述電感性電抗器進(jìn)一步包括一用于容置磁盒的外殼，所述外殼的尺寸與安裝于電網(wǎng)中的漏電保護(hù)器的尺寸相互配合，以便于電感性電抗器同漏電保護(hù)器相鄰安裝。全文摘要一種安裝式電感型電抗器，包括芯體、圍繞芯體的線(xiàn)圈以及包裹線(xiàn)圈的磁盒，磁盒的數(shù)目至少為兩個(gè)進(jìn)行配合密閉并沿著磁芯體縱軸的方向依次堆疊放置，所述芯體采用抗磁飽和性材料及結(jié)構(gòu)構(gòu)成。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，采用密閉磁盒的結(jié)構(gòu)，在額定工頻大電流勵(lì)磁狀態(tài)下，對(duì)外界不產(chǎn)生漏磁，目的在于避免發(fā)生磁飽和現(xiàn)象的同時(shí)，對(duì)外界不會(huì)產(chǎn)生因漏磁而引起的電磁干擾。本發(fā)明還采用了抗磁飽和性材料作為部分芯體介質(zhì)，進(jìn)一步避免芯體中產(chǎn)生耦合磁場(chǎng)并在大電流下發(fā)生磁飽和，綜合以上兩點(diǎn)，本發(fā)明所揭露的電感性電抗器器能夠有效地避免在大電流下發(fā)生磁飽和現(xiàn)象，從而獲得很寬的電抗線(xiàn)性范圍。文檔編號(hào)H01F17/04GK101807467SQ20101012860公開(kāi)日2010年8月18日申請(qǐng)日期2010年3月19日優(yōu)先權(quán)日2010年3月19日發(fā)明者廖洋,田質(zhì)申請(qǐng)人:上海東滬電器自動(dòng)化設(shè)備廠(chǎng)