[实用新型]电气化铁道专用的单相变压器、三相变压器及三相铁芯

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业制造领域，尤其涉及一种电气化铁道专用的单相变压器、三相变压器及三相铁芯。

背景技术

目前，电气化铁道沿线的牵引变电所、开闭所、AT所和分区所均需设置27.5kV三相或单相变压器。具体地，通过变压器从27.5kV母线上取电，然后将27.5kV的高压电源转换成控制、保护、动力、照明等装置所需的400/230V低压电源。我国电气化铁道目前使用的27.5kV三相或单相变压器主要采用平面叠片式铁芯来提供磁通路径。在变压器带电运行时，变压器将产生空载损耗和负载损耗，而其中的空载损耗主要是由铁芯产生的。

图1示出了现有平面叠片式三相铁芯结构示意图。如图1所示，现有平面叠片式三相铁芯由芯柱01以及铁轭02构成，其中，芯柱和铁轭均采用表面涂有绝缘物的硅钢片堆叠而成。

由于芯柱主要是用于缠绕绕组，且其尺寸须满足变压器容量的要求；而铁轭只是为了形成闭合磁路所需要的，因此，分别用于拼接成芯柱与铁轭的硅钢片的形状尺寸不同。而实际应用中，在变压器通电时，磁场在芯柱和铁轭中均会产生损耗。因此，为了提高硅钢片的利用率以及降低空载损耗，现有会将硅钢片按一定形状裁剪后制作成不同形状的硅钢片，然后为了形成闭合的磁路，将硅钢片进行拼接做成由芯柱和铁轭构成的平面叠片式铁芯。这样，硅钢片之间必然存在接缝。而在接缝处，磁场必然通过接缝处的空气间隙形成磁路，造成磁路在接缝处出现畸变。而与铁磁材料的硅钢片相比，接缝处的磁阻很大。因此，在变压器带电运行时，为克服接缝处增大的磁阻，变压器必须提供较大的空载电流，才能产生足够的磁场强度。而较大的空载电流将会导致变压器的空载损耗增大。

而且，现有经裁剪的硅钢片在拼接面上会存在毛刺，导致拼接后铁芯在闭合磁路上的接缝处产生毛刺，这将进一步增加变压器的空载损耗，而且还会产生噪音。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供一种电气化铁道专用的单相铁芯，可以降低变压器的空载损耗以及噪音。

本实用新型的实施例还提供一种电气化铁道专用的三相变压器，可以降低变压器的空载损耗以及噪音。

本实用新型的实施例还提供一种电气化铁道专用的三相铁芯，可以降低变压器的空载损耗以及噪音。

为达到上述目的，本实用新型实施例提供的一种电气化铁道专用的三相铁芯，该三相铁芯由三个相同的单相子铁芯组成，其中，

每个所述单相子铁芯由硅钢片连续卷绕成矩形框结构，包括位于矩形框结构上部的一个子上铁轭、位于矩形框结构下部的一个子下铁轭以及位于矩形框结构两侧的两个子芯柱；每个所述子芯柱的外侧端面与该子芯柱所属单相子铁芯的子上铁轭的纵向成30°夹角；

三个所述子上铁轭的纵向互成60°夹角；在分别属于两个所述单相子铁芯的每两个相邻的子芯柱的外侧端面之间设置有绝缘层；每两个相邻的子芯柱以及该两个子芯柱之间的绝缘层拼接为所述三相铁芯的一个芯柱，每个所述单相子铁芯的一个子上铁轭为所述三相铁芯的一个上铁轭，每个所述单相子铁芯的一个子下铁轭为所述三相铁芯的一个下铁轭。

较佳地，所述每两个相邻的子芯柱以及该两个子芯柱之间的绝缘层通过粘接或绑扎的方式固定拼接为所述三相铁芯的一个芯柱。

较佳地，所述硅钢片为冷轧取向的硅钢片。

较佳地，所述硅钢片为硅钢薄带，其中，所述硅钢薄带的厚度为0.3mm或0.27mm。

较佳地，所述子上铁轭、子下铁轭、子芯柱的横截面均为具有阶梯状周边的类半圆形；

较佳地，所述绝缘层具体为绝缘漆或绝缘纸。

根据本实用新型的另一方面，还提供了一种电气化铁道专用的三相变压器，该三相变压器包括：绕组、油箱、以及上述三相铁芯；其中，

所述绕组固定在所述三相铁芯的芯柱上，与所述三相铁芯一起净沉在所述油箱内的变压器油中。

较佳地，所述绕组与所述三相铁芯的表面涂有绝缘漆。

较佳地，所述绕组包括额定电压为27.5kV的高压侧绕组，以及额定电压为400/230V的低压侧绕组；

所述三相铁芯的每个芯柱上均固定有所述高压侧绕组和所述低压侧绕组。

根据本实用新型的另一方面，还提供了一种电气化铁道专用的单相变压器，该单相变压器包括：绕组以及单相子铁芯；其中，

所述绕组固定在所述单相子铁芯的子芯柱上；以及

所述绕组包括额定电压为27.5kV的高压侧绕组，以及额定电压为400/230V的低压侧绕组；

所述单相子铁芯的每个子芯柱上均固定有所述高压侧绕组和所述低压侧绕组。