电抗器的基本结构

1、电抗器的基本结构一、铁心式电抗器的结构 铁心式电抗器的结构与变压器的结构相似，但只有一个线圈激磁线圈；其铁心由 若干个铁心饼叠置而成，铁心饼之间用绝缘板（或纸板、酚醛纸板、环氧玻璃布板） 隔开，形成间隙；其铁轭结构与变压器相同， 铁心饼与铁轭由压缩装置通过螺杆拉紧， 形成一个整体，铁轭和所有的铁心饼均应接地。铁心结构，铁心饼由硅钢片叠成，叠 片方式有以下几种：（a）单相电抗器铁心；（b）三相电抗器铁心（ 1）平行叠片 其叠片方式，与一般变压器相同，每片中间冲孔，用螺杆、压板夹紧成整体，适用于 较小容量的电抗器。（ 2）渐开线状叠片 其叠片方式，与渐开线变压器的叠片方式相同，中间形成一个内孔，外

2、圆与内孔直径 之比约为 4:1至 5:1，适用于中等容量的电抗器。（ 3）辐射状叠片 其叠片方式，硅钢片由中心孔向外辐射排列，适用于大容量电抗器。（a）平行叠片；（b）渐开线状叠片；（c）辐射状叠片 在平行叠片铁心中，由于气隙附近的边缘效应，使铁心中向外扩散的磁通的一部分在 进入相邻的铁心饼叠片时，与硅钢片平面垂直，这样会引起很大的涡流损耗，可能形 成严重的局部过热，故只有小容量电抗器才采用这种叠片方式。在辐射形铁心中，其 向外扩散的磁通在进入相邻的铁心饼叠片时， 与硅钢片平面平行， 因而涡流损耗减少， 故大容量电抗器采用这种叠片方式。铁心式电抗器的铁轭结构与变压器相似，一般都是平行叠片，中小

3、型电抗器经常将两 端的铁心柱与铁轭叠片交错地叠在一起， 为压紧方便，铁轭截面总是做成矩形或丁形。 二、空心式电抗嚣的结构空心式电抗器就是一个电感线圈，其结构与变压器线圈相同。空心电抗器的特点是直 径大、高度低，而且由于没有铁心柱，对地电容小，线圈内串联电容较大，因此冲击 电压的初始电位分布良好，即使采用连续式线圈也是十分安全的。空心式电抗器的紧 固方式一般有两种：一是采用水泥浇铸，故又称为水泥电抗器；另一种是采用环氧树 脂板夹固或采用环氧树脂浇铸。空心电抗器都做成单相。组成三相电抗器组时，有三种排列方式。不同的排列方式， 相间互感不同，因而对线圈的绕向和匝数的要求也不同。 按图1-4(a)排列

4、的电抗器， 为了减少相间支撑瓷座的拉伸力，中间一相线圈的绕向应与上下两相相反；重叠两相 线圈绕向相反，另一相与上面的那一相绕向相同；按 1-4 (c)排列时，则三相绕向相 同。(a)垂直排列；(b)两相重叠一相并列；(c)水平排列 在空心式电抗器中，主磁通与导线交链，因此必须充分注意涡流损耗。在电流较大的 水泥电抗器中，其线圈均由两根以上的电缆并绕。 为了使各并联支路中电流分配均匀， 各支路电缆要进行换位，常用的换位法；水泥电抗器一般用DKL型铝电缆绕制，电缆绝缘为的电缆纸，外面再绕包棉纱编织带或玻璃布带作护套，在金属模具中绕制成型 后，再浇水泥，待水泥硬化后，进行真空干燥处理，以除去混凝土及

5、电缆外包绝缘中 的水分，最后浸防潮绝缘漆。(a)单根绕；(b)二根并绕；(c)三根并绕 用环氧树脂板夹固的空心式电抗器外形与水泥电抗器相似，散热性能较好，但长期使 用，其夹固件会因导线的电磁振动而松脱，为了克服上述缺点，可用环氧树脂浇铸， 这样抗振动的机械强度增加了，但散热能力变差。第二节铁心式电抗器和空心式电抗器的比较1. 容量 中小型电抗器可采用铁心式结构，而大容量电抗器较多地采用空心式结构，其理由如 下：假设在电抗器线圈两端施加正弦交流电压 ？U (有效值)，电流为I，铁心不饱和，因此 其磁压降可以略去，并忽略漏磁通的影响，则电抗器的容量S?可用下式计算：S=UIU E=3 W ( m/

6、 V2) m/ V 2=BAc式中，EV)；自感电势(W线圈匝数；电流的角频率( 1/ S)；m磁通最大值( Wb)；B磁通密度的有效值( Wb/?)；Ac等效气隙导磁面积( ?)。由全电流定律知H S艺=WI式中， H磁场强度（ A/m）；5 2气隙总长度（m）。即：S=3 B?H （Ac5 2）在？B H 一定时，S与气隙体积？AcS S增大时，心柱的横截面积 Ac随着增大，气隙总 长度52也要增大。当给定单个气隙长度时，气隙数就增多，从而铁心饼数增多，这 将给铁心柱的固定带来很大的困难，因此在容量较大的电抗器中越来越多地采用空心 式结构。艺成正比，即SAc5 2当容量2 电抗 铁心式电抗器的主磁路由磁导率高的铁磁材料构成，因此对于相同的线圈，铁心式电 抗器的电抗值比空心式大。当磁密较高时，铁心会饱和，而导致铁心电抗器的电抗值 变小；空心式电抗器的电抗值总是保持为常数。3 冲击电压的初始电位分布 空心式电抗器没有铁心柱，对地电容小，线圈内串联电容大，因而其冲击电压的初始 电位分布良好，而铁心式电抗器由于有铁心柱，对地电容较大，其初始分布特性比空 心式差。4 损耗 在小容量时，空心式电抗器的总损耗比铁心式大；随着容量的增大，铁心式和空心