一種高利用率的電力變壓器鐵心柱的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高利用率的電力變壓器鐵心柱，包括二十七級疊放的硅鋼片，每級硅鋼片的截面呈矩形，每級硅鋼片的截面在所有硅鋼片形成的總截面的外接圓內(nèi)上下軸對稱，左右也軸對稱，其鐵心柱的外接圓直徑為450毫米，其鐵心柱幾何截面積為153725平方毫米，其截面利用率為96.66%；第十二級硅鋼片和第十三級硅鋼片之間、第十五級硅鋼片和第十六級硅鋼片之間均設置有用于散熱的油道。該高利用率的電力變壓器鐵心柱的有效截面積更優(yōu)，對截面的利用率更高，鐵心制造成本更低，具有更好的散熱油道設計，其散熱性更好，且更好地減少了因發(fā)熱而造成的銅損和鐵損。
【專利說明】—種高利用率的電力變壓器鐵心柱

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電力變壓器的【技術領域】，尤其是一種高利用率的電力變壓器鐵心柱。

【背景技術】
[0002]對于電力變壓器而言，鐵心是重要的組成部分，它既是變壓器的磁通回路，又是變壓器的支撐核心。電力變壓器的鐵心是框形閉合結(jié)構，其中套繞組的部分為鐵心柱。鐵心有心式和殼式兩大基本結(jié)構形式，其中，心式鐵心結(jié)構是我國變壓器制造廠普遍采用的鐵心結(jié)構形式。
[0003]在電力變壓器的設計中，鐵心柱的截面如何設計是一個很重要的環(huán)節(jié)。我國變壓器制造業(yè)通常采用全國統(tǒng)一的心式鐵心結(jié)構的設計圖紙。根據(jù)多年的生產(chǎn)經(jīng)驗，各生產(chǎn)廠存在著對已有設計方案的疑問:能否改進及如何改進這些設計，才能既提高使用效果，同時又能降低變壓器的成本。
[0004]鐵心柱有效截面的面積，等于多級鐵心柱的幾何截面積乘以疊片系數(shù)，而疊片系數(shù)為一常數(shù)。設計時希望有效截面盡量大，這樣既可以節(jié)省材料，又能夠減少能量損耗。但不是只考慮有效截面最大即可，還應考慮制造工藝的要求，這樣才能很好地運用到實踐中，才能得到更好地推廣。另外，因為銅導線在電流流過時會發(fā)熱造成銅損，鐵心在磁力線通過時會發(fā)熱造成鐵損。所以，為了改善鐵心內(nèi)部的散熱，鐵心柱直徑為380毫米以上時須設置冷卻油道。簡單地說，就是在某些相鄰階梯形之間留下6毫米厚的水平空隙，空隙里充滿油，變壓器工作時油上下循環(huán)帶走鐵心里的熱量。具體油道數(shù)按工業(yè)要求選取，設計的油道的位置應使其分割的相鄰兩部分鐵心柱截面積近似相等。
[0005]外接圓直徑為450毫米的電力變壓器鐵心柱是當前運用較為廣泛的一種電力變壓器鐵心柱，具有很廣的應用前景。但其鐵心柱截面構造設計上還存在許多缺陷，其截面構造設計還不夠理想、有效截面積還不夠大、圓截面利用率還不夠高、鐵心制造成本還不夠低、能量損耗的減少還不夠多、散熱性處理還不夠好等。
[0006]目前，針對外接圓直徑為450毫米的電力變壓器鐵心柱，按我國變壓器制造業(yè)采用的全國統(tǒng)一的標準鐵心設計圖紙設計，其鐵心填充系數(shù)(圓截面利用系數(shù))僅為93%左右，其利用率還不夠高，不能很好地優(yōu)化有效截面、不能很好地降低鐵心制造成本；因為鐵心柱的有效截面積不夠大、圓截面利用率還不夠高，所以不能很好地減少能量損耗，同時有些根本就沒有設計油道，或者有些設計的油道使得相鄰截面的近似度不夠高，或者沒有充分考慮散熱性，其使用效果還不是很好。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實用新型為解決上述技術問題提供了具有新型截面構造的一種高利用率的電力變壓器鐵心柱，特別適用于外接圓直徑為450毫米的電力變壓器鐵心柱，其有效截面積更優(yōu)、利用率更高、鐵心制造成本更低、減少能量損耗更多且具有較好地散熱性等優(yōu)點的電力變壓器鐵心柱的新型截面構造。
[0008]為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是:
[0009]一種高利用率的電力變壓器鐵心柱，其特征在于:包括二十七級疊放的硅鋼片，每級硅鋼片的截面呈矩形，每級硅鋼片的截面在所有硅鋼片形成的總截面的外接圓內(nèi)上下軸對稱，左右也軸對稱，其鐵心柱的外接圓直徑為450毫米，其鐵心柱幾何截面積為153725平方毫米，其截面利用率為96.66%;第十二級硅鋼片和第十三級硅鋼片之間、第十五級硅鋼片和第十六級硅鋼片之間均設置有用于散熱的油道。
[0010]所述第十二級硅鋼片和第十三級硅鋼片之間設置的是寬為420毫米、厚為6毫米的油道；第十五級硅鋼片和第十六級硅鋼片之間設置的是寬為420毫米、厚為6毫米的油道。
[0011]所設置的兩個油道將二十七級硅鋼片的總截面劃分為三個子截面，三個子截面的面積近似相等。
[0012]所述二十七級硅鋼片的規(guī)格依次為:
[0013]第一級是寬為75毫米、厚為6.4464毫米的硅鋼片；
[0014]第二級是寬為130毫米、厚為8.1175毫米的硅鋼片；
[0015]第三級是寬為175毫米、厚為9.6309毫米的硅鋼片；
[0016]第四級是寬為215毫米、厚為10.5753毫米的硅鋼片；
[0017]第五級是寬為250毫米、厚為10.9437毫米的硅鋼片；
[0018]第六級是寬為280毫米、厚為13.0441毫米的硅鋼片；
[0019]第七級是寬為310毫米、厚為12.8661毫米的硅鋼片；
[0020]第八級是寬為335毫米、厚為15.229毫米的硅鋼片；
[0021]第九級是寬為360毫米、厚為14.4803毫米的硅鋼片；
[0022]第十級是寬為380毫米、厚為17.4421毫米的硅鋼片；
[0023]第^^一級是寬為400毫米、厚為22.3002毫米的硅鋼片；
[0024]第十二級是為420毫米、厚為23.1689毫米的硅鋼片；
[0025]第十三級是寬為435毫米、厚為24.16085毫米的硅鋼片；
[0026]第十四級是寬為445毫米、厚為66.8954毫米的硅鋼片；
[0027]第十五級是寬為435毫米、厚為24.16085毫米的硅鋼片；
[0028]第十六級是寬為420毫米、厚為23.1689毫米的硅鋼片；
[0029]第十七級是寬為400毫米、厚為22.3002毫米的硅鋼片；
[0030]第十八級是寬為380毫米、厚為17.4421毫米的硅鋼片；
[0031]第十九級是寬為360毫米、厚為14.4803毫米的硅鋼片；
[0032]第二十級是寬為335毫米、厚為15.229毫米的硅鋼片；
[0033]第二^^一級是寬為310毫米、厚為12.8661毫米的硅鋼片；
[0034]第二十二級是寬為280毫米、厚為13.0441毫米的硅鋼片；
[0035]第二十三級是寬為250毫米、厚為10.9437毫米的硅鋼片；
[0036]第二十四級是寬為215毫米、厚為10.5753毫米的硅鋼片；
[0037]第二十五級是寬為175毫米、厚為9.6309毫米的硅鋼片；
[0038]第二十六級是寬為130毫米、厚為8.1175毫米的硅鋼片；
[0039]第二十七級是寬為75毫米、厚為6.4464毫米的硅鋼片。
[0040]每級硅鋼片的截面沿第十四級硅鋼片的截面對稱設置。
[0041]本實用新型的有益效果在于:
[0042]本實用新型設計出了一種同時具有有效截面積更優(yōu)、優(yōu)化效果更好、截面利用率更高的高利用率的電力變壓器鐵心柱；每級硅鋼片的截面在所有硅鋼片形成的總截面的外接圓內(nèi)上下軸對稱，左右也軸對稱，其鐵心柱幾何截面積為153725平方毫米，其截面利用率為96.66%，比當前工業(yè)制造中運用的設計提高了 3.66%左右，而且也更美觀；鐵心制造成本更低、減少能量損耗更多等優(yōu)點；有更好的散熱油道設計，可以使油道分割的相鄰兩部分鐵心柱截面積近似相等程度較高，從而使其散熱性更好，且更好地減少了因發(fā)熱而造成的銅損和鐵損。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0043]圖1是本實用新型高利用率的電力變壓器鐵心柱的結(jié)構示意圖。

【具體實施方式】
[0044]如圖1所示，一種高利用率的電力變壓器鐵心柱，其特征在于:包括二十七級疊放的硅鋼片，每級硅鋼片的截面呈矩形，每級硅鋼片的截面在所有硅鋼片形成的總截面的外接圓(29)內(nèi)上下軸對稱，左右也軸對稱，其鐵心柱的外接圓(29)直徑為450毫米，其鐵心柱幾何截面積為153725平方毫米，其截面利用率為96.66% ;第十二級硅鋼片(12)和第十三級硅鋼片(13)之間、第十五級硅鋼片(15)和第十六級硅鋼片(16)之間均設置有用于散熱的油道(28)。
[0045]所述第十二級硅鋼片和第十三級硅鋼片之間設置的是寬為420毫米、厚為6毫米的油道(28);第十五級硅鋼片和第十六級硅鋼片之間設置的是寬為420毫米、厚為6毫米的油道(28)。
[0046]所設置的兩個油道(28)將二十七級硅鋼片的總截面劃分為三個子截面，三個子截面的面積近似相等。
[0047]二十七級硅鋼片形成的電力變壓器鐵心柱截面分為27級，依次為第一級、第二級、第三級……第二十七級，其中:
[0048]第一級是寬為75毫米、厚為6.4464毫米的硅鋼片(I)；
[0049]第二級是寬為130毫米、厚為8.1175毫米的硅鋼片(2)；
[0050]第三級是寬為175毫米、厚為9.6309毫米的硅鋼片(3)；
[0051]第四級是寬為215毫米、厚為10.5753毫米的硅鋼片(4)；
[0052]第五級是寬為250毫米、厚為10.9437毫米的硅鋼片(5)；
[0053]第六級是寬為280毫米、厚為13.0441毫米的硅鋼片(6)；
[0054]第七級是寬為310毫米、厚為12.8661毫米的硅鋼片(7)；
[0055]第八級是寬為335毫米、厚為15.229毫米的硅鋼片(8)；
[0056]第九級是寬為360毫米、厚為14.4803毫米的硅鋼片(9)；
[0057]第十級是寬為380毫米、厚為17.4421毫米的硅鋼片(10);
[0058]第^^一級是寬為400毫米、厚為22.3002毫米的硅鋼片(11)；
[0059]第十二級是為420毫米、厚為23.1689毫米的硅鋼片(12);
[0060]在第十二級上方插入寬為420毫米、厚為6毫米的油道(28)，用于散熱；
[0061]第十三級是寬為435毫米、厚為24.16085毫米的硅鋼片(13)；
[0062]第十四級是寬為445毫米、厚為66.8954毫米的硅鋼片(14)；
[0063]第十五級是寬為435毫米、厚為24.16085毫米的硅鋼片(15);
[0064]在第十五級上方插入寬為420毫米、厚為6毫米的油道(28)，用于散熱；
[0065]第十六級是寬為420毫米、厚為23.1689毫米的硅鋼片(16);
[0066]第十七級是寬為400毫米、厚為22.3002毫米的硅鋼片(17);
[0067]第十八級是寬為380毫米、厚為17.4421毫米的硅鋼片(18);
[0068]第十九級是寬為360毫米、厚為14.4803毫米的硅鋼片(19);
[0069]第二十級是寬為335毫米、厚為15.229毫米的硅鋼片(20)；
[0070]第二^^一級是寬為310毫米、厚為12.8661毫米的硅鋼片(21)；
[0071]第二十二級是寬為280毫米、厚為13.0441毫米的硅鋼片(22)；
[0072]第二十三級是寬為250毫米、厚為10.9437毫米的硅鋼片(23)；
[0073]第二十四級是寬為215毫米、厚為10.5753毫米的硅鋼片(24)；
[0074]第二十五級是寬為175毫米、厚為9.6309毫米的硅鋼片(25)；
[0075]第二十六級是寬為130毫米、厚為8.1175毫米的硅鋼片(26)；
[0076]第二十七級是寬為75毫米、厚為6.4464毫米的硅鋼片(27)。
[0077]鐵心片疊放完畢后，對鐵心柱進行安裝緊固。
[0078]每級硅鋼片的截面沿第十四級硅鋼片(14)的截面對稱設置。
[0079]本實用新型的鐵心柱幾何截面積(含油道)的最大值可達153725平方毫米，圓截面利用系數(shù)可達96.66%，比當前工業(yè)制造中運用的設計提高了 3.66%左右。另外，該設計考慮了散熱性對其進行了更好的油道設計，使油道分割的相鄰兩部分鐵心柱截面積近似相等程度較高，從而使其散熱性更好，且更好地減少了因發(fā)熱而造成的銅損和鐵損。同時，該設計也考慮到了制造工藝的要求，具有很強的實用性。
【權利要求】
1.一種高利用率的電力變壓器鐵心柱，其特征在于:包括二十七級疊放的硅鋼片，每級硅鋼片的截面呈矩形，每級硅鋼片的截面在所有硅鋼片形成的總截面的外接圓(29)內(nèi)上下軸對稱，左右也軸對稱，其鐵心柱的外接圓(29)直徑為450毫米，其鐵心柱幾何截面積為153725平方毫米，其截面利用率為96.66% ;第十二級硅鋼片(12)和第十三級硅鋼片(13)之間、第十五級硅鋼片(15)和第十六級硅鋼片(16)之間均設置有用于散熱的油道(28)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種高利用率的電力變壓器鐵心柱，其特征在于:所述第十二級硅鋼片和第十三級硅鋼片之間設置的是寬為420毫米、厚為6毫米的油道(28);第十五級硅鋼片和第十六級硅鋼片之間設置的是寬為420毫米、厚為6毫米的油道(28)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種高利用率的電力變壓器鐵心柱，其特征在于:所設置的兩個油道(28)將二十七級硅鋼片的總截面劃分為三個子截面，三個子截面的面積近似相等。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的一種高利用率的電力變壓器鐵心柱，其特征在于:所述二十七級硅鋼片的規(guī)格依次為: 第一級是寬為75毫米、厚為6.4464毫米的硅鋼片(I); 第二級是寬為130毫米、厚為8.1175毫米的硅鋼片(2)； 第三級是寬為175毫米、厚為9.6309毫米的硅鋼片(3)； 第四級是寬為215毫米、厚為10.5753毫米的硅鋼片(4)； 第五級是寬為250毫米、厚為10.9437毫米的硅鋼片(5)； 第六級是寬為280毫米、厚為13.0441毫米的硅鋼片(6)； 第七級是寬為310毫米、厚為12.8661毫米的硅鋼片(7)； 第八級是寬為335毫米、厚為15.229毫米的硅鋼片(8)； 第九級是寬為360毫米、厚為14.4803毫米的硅鋼片(9)； 第十級是寬為380毫米、厚為17.4421毫米的硅鋼片(10); 第H^一級是寬為400毫米、厚為22.3002毫米的硅鋼片(11)； 第十二級是為420毫米、厚為23.1689毫米的硅鋼片(12); 第十三級是寬為435毫米、厚為24.16085毫米的硅鋼片(13); 第十四級是寬為445毫米、厚為66.8954毫米的硅鋼片(14)； 第十五級是寬為435毫米、厚為24.16085毫米的硅鋼片(15); 第十六級是寬為420毫米、厚為23.1689毫米的硅鋼片(16); 第十七級是寬為400毫米、厚為22.3002毫米的硅鋼片(17); 第十八級是寬為380毫米、厚為17.4421毫米的硅鋼片(18); 第十九級是寬為360毫米、厚為14.4803毫米的硅鋼片(19); 第二十級是寬為335毫米、厚為15.229毫米的硅鋼片(20)； 第二i^一級是寬為310毫米、厚為12.8661毫米的硅鋼片(21)； 第二十二級是寬為280毫米、厚為13.0441毫米的硅鋼片(22)； 第二十三級是寬為250毫米、厚為10.9437毫米的硅鋼片(23)； 第二十四級是寬為215毫米、厚為10.5753毫米的硅鋼片(24)； 第二十五級是寬為175毫米、厚為9.6309毫米的硅鋼片(25)； 第二十六級是寬為130毫米、厚為8.1175毫米的硅鋼片(26)； 第二十七級是寬為75毫米、厚為6.4464毫米的硅鋼片(27)。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的一種高利用率的電力變壓器鐵心柱，其特征在于:每級硅鋼片的截面沿第十四級硅鋼片的截面對稱設置。
【文檔編號】H01F27/26GK204130317SQ201420585827
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月7日 優(yōu)先權日:2014年10月7日
【發(fā)明者】石永麗, 蔣和平, 王剛 申請人:石永麗