ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к области изготовления реакторов и, в частности, к реактору заземления нейтрали с конструкцией магнитного усиления.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Большинство существующих реакторов имеют конструкцию, состоящую из железного сердечника и катушки. Однако, из-за высокого реактивного сопротивления таких реакторов с железным сердечником, железный сердечник может насыщаться под воздействием магнитного потока высокой плотности, что уменьшает реактивное сопротивление реакторы заземления нейтрали обладают очень сильными свойствами магнитного возбуждения и в общем сохраняют линейное и неубывающее реактивное сопротивление даже при токе, в 10 раз превышающем расчетное значение. Реактор заземления нейтрали обычно не оснащен железным сердечником и представляет собой просто катушку с воздушным сердечником. При возбуждении катушки для того чтобы предотвращать попадание создаваемого магнитного потока на стальные стенки масляного бака реактор с железным сердечником или реактор заземления нейтрали требует магнитного экранирования для предотвращения попадания магнитного потока на стенки бака и, как следствие, перегрева стенок. Для реакторов с железным сердечником магнитное экранирование часто выполняется путем соединения железного сердечника с компонентом магнитного экранирования. Например, в патенте Китая CN110349730A раскрыта конструкция магнитной цепи для реактора с железным сердечником. Однако реакторы заземления нейтрали не имеют железного сердечника, и в связи с этим используется другой механизм магнитного экранирования, который обычно представляет собой экранирующий цилиндр, обычно выбираемый с изготовлением из алюминия из-за превосходной проводимости алюминия. Экранирующий цилиндр обычно включает в себя замкнутый корпус цилиндра, окруженный внутренними поверхностями стенок бака, и две экранирующие пластины, расположенные соответственно на верхнем и нижнем концах катушки с воздушным сердечником. Экранирующий цилиндр является диамагнитным, создавая сильный вихревой ток, и может предотвращать попадание магнитного потока на стальные пластинчатые стенки масляного бака и перегрев стенок.
Однако использование экранирующего цилиндра в реакторе заземления нейтрали связано со многими недостатками. Экранирующий цилиндр обеспечивает диамагнетизм, индуцируя вихревой ток, что приводит к значительным потерям. Кроме того, его взаимная индуктивность с катушкой с воздушным сердечником нейтрализуется, что приводит к более высоким общим потерям. Эксперименты показали, что использование экранирующего цилиндра для экранирования приведет к уменьшению общей индуктивности примерно на 17%, что означает, что катушка с воздушным сердечником должна будет включать в себя на 17% больше витков для того, чтобы создавать достаточную собственную индуктивность для достижения ожидаемого рабочего состояния. Дополнительно, так как экранирующий цилиндр должен быть расположен на расстоянии от катушки с воздушным сердечником для создания пути для прохождения магнитного потока, корпус цилиндра обычно имеет высоту, которая в 1,2-1,5 раз больше высоты катушки с воздушным сердечником, и внутренний диаметр, который примерно на 800 мм больше внешнего диаметра катушки с воздушным сердечником. Дополнительно каждая из экранирующих пластин, расположенных на верхнем и нижнем концах катушки с воздушным сердечником, выполнена с возможностью иметь внешний край, охватывающий внешний диаметр катушки с воздушным сердечником и расположенный на расстоянии примерно 440 мм от верха катушки с воздушным сердечником. Алюминиевый экранирующий цилиндр имеет толщину стенки 12 мм или 16 мм. Таким образом, экранирующий цилиндр является в общем громоздким и очень затратным с точки зрения пространства и изготовления.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение преодолевает недостатки, заключающиеся в высоких общих потерях и высоких затратах на изготовление, существующие в традиционных реакторах заземления нейтрали, путем представления нового реактора заземления нейтрали с конструкцией магнитного усиления. Для достижения вышеупомянутой цели настоящее изобретение использует следующее техническое решение: реактор заземления нейтрали со структурой усиления намагничивания, который включает в себя масляный бак, катушку с воздушным сердечником, расположенную внутри масляного бака и не имеющую железного сердечника, и прямоугольное железное ярмо. Железное ярмо содержит четыре участка ярма, последовательно соединенные встык и включающие в себя верхний участок ярма над катушкой с воздушным сердечником, первый боковой участок ярма с одной стороны катушки с воздушным сердечником, нижний участок ярма под катушкой с воздушным сердечником и второй боковой стержень ярма с другой стороны катушки с воздушным сердечником. Центральные оси первого бокового участка ярма, второго бокового участка ярма и катушки с воздушным сердечником параллельны и лежат в одной плоскости. Центральная ось катушки с воздушным сердечником проходит через центральную точку железного ярма. Все силовые линии магнитного поля, создаваемые при возбуждении катушки с воздушным сердечником, проходят через железное ярмо.
В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения железное ярмо состоит из нескольких листов ярма, которые уложены друг на друга и изготовлены из кремнистой стали.
В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один из стержней ярма имеет вертикальное дугообразное поперечное сечение, которое выгнуто в сторону от катушки с воздушным сердечником.
В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения четыре участка железного ярма имеют равные толщины δ, получаемые из уравнения 1:
где B обозначает плотность магнитного потока; rIN обозначает внутренний радиус катушки с воздушным сердечником, p обозначает радиальную толщину катушки с воздушным сердечником; а ϕ обозначает общий магнитный поток, создаваемый катушкой с воздушным сердечником, который получается из уравнения 2:
где w обозначает количество витков в катушке с воздушным сердечником; k обозначает коэффициент магнитного усиления; I обозначает ток через катушку с воздушным сердечником; а L обозначает индуктивность, создаваемую катушкой с воздушным сердечником, возбуждаемой без магнитного экранирования, которую получают из уравнения 3:
где h обозначает высоту реактора, rOUT обозначает внешний радиус катушки с воздушным сердечником.
В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения длина нижнего участка ярма равна длине lUPPER верхнего участка ярма, которую получают из уравнения 4:
где γSIDE обозначает расчетное изоляционное расстояние для боковых стержней ярма; и
высота первого бокового участка ярма равна высоте lSIDE второго бокового участка ярма, которую получают из уравнения 5:
где γUPPER обозначает расчетное изоляционное расстояние для верхнего участка ярма, а γSLOWER обозначает расчетное изоляционное расстояние для нижнего участка ярма.
В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения реактор заземления нейтрали дополнительно включает в себя крепежный каркас для зажима и закрепления железного ярма. Крепежный каркас представляет собой каркас кубической формы, состоящий из крепежных пластин, и в крепежном каркасе размещается железное ярмо. Крепежный каркас включает в себя два прямоугольных каркаса и несколько соединительных пластин, соединяющих два прямоугольных каркаса. Один из прямоугольных каркасов расположен по периметру верхнего участка ярма, а другой из прямоугольных каркасов расположен по периметру нижнего участка ярма. Соединительные пластины прикреплены к углам прямоугольных каркасов для зажима первого бокового участка ярма и второго бокового участка ярма.
В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения несколько усиливающих пластин расположены сверху и/или снизу крепежного каркаса в направлении, в котором листы в железном ярме уложены друг на друга.
В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения железное ярмо соединено с крепежным каркасом с обеспечением изоляции.
В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения каждая крепежная пластина электрически соединена с другой крепежной пластиной на одном конце и соединена с дополнительной крепежной пластиной с обеспечением изоляции на другом конце.
Настоящее изобретение устраняет недостатки известного уровня техники и предлагает следующие преимущества:
(1) В настоящем изобретении, так как все линии силы магнитного поля проходят через железное ярмо и поскольку железное ярмо само по себе является конструкцией с замкнутым контуром, может быть достигнут эффект магнитного экранирования для предотвращения попадания магнитного потока на стенки масляного бака во избежание роста температуры масляного бака. Другими словами, эффект магнитного экранирования обеспечивается совершенно иначе, чем в известном уровне техники.
(2) В настоящем изобретении железное ярмо, изготовленное из листов кремнистой стали, показывает низкие потери на сопротивление, низкие потери, вызываемые вихревыми токами, высокую магнитную проницаемость и свойства магнитного усиления. В связи с этим оно может блокировать магнитный поток от катушки с воздушным сердечником, что приводит к более высокому реактивному сопротивлению катушки с воздушным сердечником. В результате катушка с воздушным сердечником может иметь меньшее количество витков.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Для более ясного описания вариантов осуществления настоящего изобретения или решений уровня техники ниже приводится краткое описание чертежей, на которые делаются ссылки в описании вариантов осуществления или решений. Очевидно, что эти чертежи представляют только некоторые варианты осуществления этого изобретения, и специалисты в данной области техники могут получать чертежи других вариантов осуществления на основе этих чертежей, не прикладывая никаких творческих усилий.
Фиг. 1 представляет вид спереди реактора заземления нейтрали с конструкцией магнитного усиления согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 2 представляет вид слева реактора заземления нейтрали с конструкцией магнитного усиления согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 3 представляет вид сверху реактора заземления нейтрали с конструкцией магнитного усиления согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 4 представляет схематическое изображение, на котором показана конструкция крепежного каркаса для реактора заземления нейтрали с конструкцией магнитного усиления согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
На фигурах:
10 - масляный бак; 101 - стенка бака; 20 - катушка с воздушным сердечником; 201 - концевой вывод; 30 - железное ярмо; 301 - верхний участок ярма; 302 - нижний участок ярма; 303 - первый боковой участок ярма; 304 - второй боковой участок ярма; 40 - крепежный каркас; 401 - прямоугольный каркас; 402 - соединительная пластина; 403 - усиливающая пластина.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Для лучшего понимания вышеупомянутых целей, признаков и преимуществ настоящего изобретения сделана ссылка на следующее описание его конкретных вариантов осуществления во взаимосвязи с прилагаемыми чертежами. Все эти чертежи представляют упрощенные схематические изображения, которые предназначены всего лишь для иллюстрации основной конструкции настоящего изобретения и, таким образом, показывают только компоненты, относящиеся к изобретению. Необходимо отметить, что варианты осуществления настоящей заявки и признаки вариантов осуществления могут быть объединены, если между ними нет конфликта.
В данном описании необходимо понимать, что ориентационные или позиционные отношения, описанные терминами «центральный», «продольный», «поперечный», «вышележащий», «нижележащий», «передний», «задний», «левый», «правый», «вертикальный», «горизонтальный», «верхний», «нижний», «внутренний», «внешний» и т.д., основаны на ориентациях или положениях, показанных на прилагаемых чертежах. Они предназначены всего лишь для облегчения и упрощения объяснения применения и не указывают или не подразумевают, что представленные компоненты или элементы должны принимать особые ориентации или должны конструироваться или эксплуатироваться в особых ориентациях. В связи с этим они не должны толковаться как ограничивающие заявку. Дополнительно использование здесь терминов «первый», «второй» и т.п. предназначено только для иллюстрации и не должно толковаться как обозначающее или подразумевающее относительную значимость или как неявно указывающее числовой номер предмета, на который делается ссылка. Соответственно определение предмета с помощью терминов «первый», «второй» или т.п. представляет собой явное или неявное указание на наличие одного или более предметов. В данном описании, если не указано иное, значение термина «множество» равно двум или более.
В данном описании необходимо отметить, что, если прямо не указано или не определено иное, термины «установка», «сцепление» и «соединение» следует интерпретировать в широком смысле. Например, соединение может представлять собой неразъемное, разъемное или выполненное как одно целое соединение или механическое или электрическое соединение, или прямое или непрямое соединение с одним или более промежуточными средствами, или внутреннюю связь между двумя компонентами. Специалисты в данной области техники могут понять конкретные значения вышеупомянутых терминов здесь в зависимости от их контекста.
Для облегчения понимания настоящего изобретения изобретение описано более полно ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показаны предпочтительные варианты осуществления для осуществления изобретения на практике. Однако это изобретение может быть реализовано во многих различных формах и не должно толковаться как ограниченное вариантами осуществления, изложенными здесь. Скорее эти варианты осуществления предоставлены для того, чтобы это раскрытие было исчерпывающим и полным.
На фиг. 1-3 реактор заземления нейтрали со структурой усиления намагничивания согласно настоящему изобретению включает в себя масляный бак 10, катушку 20 с воздушным сердечником, которая расположена внутри масляного бака 10 и не имеет железного сердечника, и прямоугольное железное ярмо 30. Железное ярмо 30 включает в себя четыре участка ярма, которые последовательно соединены встык и включают в себя верхний участок 301 ярма над катушкой 20 с воздушным сердечником, первый боковой участок 303 ярма с одной стороны катушки 20 с воздушным сердечником, нижний участок 302 ярма под катушкой 20 с воздушным сердечником и второй боковой участок 304 ярма с другой стороны катушки 20 с воздушным сердечником. Как показано на фиг. 3, центральные оси первого бокового участка 303 ярма, второго бокового участка 304 ярма и катушки 20 с воздушным сердечником параллельны и лежат в одной плоскости. Центральная ось катушки 20 с воздушным сердечником проходит через центральную точку железного ярма 30, и линии магнитной силы, создаваемые при возбуждении катушки 20 с воздушным сердечником, проходят через железное ярмо 30.
Здесь, так как все силовые линии магнитного поля, создаваемые катушкой 20 с воздушным сердечником, проходят через железное ярмо 30 и поскольку железное ярмо 30 представляет собой конструкцию с замкнутым контуром, согласно принципу экранирования магнитного поля железное ярмо 30 будет экранировать магнитное поле, создаваемое при возбуждении катушки 20 с воздушным сердечником. Соответственно стенки 101 масляного бака 10 будут экранированы от магнитного поля и, таким образом, защищены от угроз безопасности, вызываемых перегревом или т.п. Верхний участок 301 ярма и нижний участок 302 ярма соединены боковыми участка ми ярма и не нуждаются в проводимости магнитного потока по воздуху. В связи с этим они оба обладают весьма малым магнитным сопротивлением, что обеспечивает большее магнитное усиление.
На фиг. 1 железное ярмо 30 может удерживать в себе силовые линии магнитного поля, создаваемые электромагнитной катушкой 20 с воздушным сердечником, что приводит к более высокой эффективности. В дополнение железное ярмо 30 может состоять из нескольких листов ярма, которые плотно уложены друг на друга. Листы ярма могут представлять собой листы кремнистой стали с высокой магнитной проницаемостью. Таким образом, может быть достигнут еще лучший эффект магнитного усиления.
В случае железного ярма 30, состоящего из листов кремнистой стали, с одной стороны, листы кремнистой стали обеспечивают гораздо меньшие материальные затраты, чем алюминиевые компоненты экранирования; с другой стороны, благодаря способностям к магнитному усилению железного ярма 30 катушка 20 с воздушным сердечником может иметь меньшее количество витков. Такая же рабочая эффективность катушки 20 с воздушным сердечником может быть достигнута с меньшим количеством меди, используемой в катушке 20 с воздушным сердечником, что приводит к значительному сокращению затрат.
В качестве примера для достижения заданного рабочего состояния катушка 20 с воздушным сердечником теоретически должна иметь десять витков. В случае использования экранирующего цилиндра потребуется двенадцать витков катушки 20 с воздушным сердечником для уравновешивания потерь, тогда как выполнение железного ярма 30 из листов кремнистой стали как для магнитного экранирования, так и для магнитного усиления может уменьшать количество требуемых витков катушки 20 с воздушным сердечником до девяти или даже восьми, что приводит к значительным сокращениям затрат на медь и затрат на материалы магнитного экранирования, а также к огромному снижению размеров и веса. В реакторе заземления нейтрали со структурой усиления намагничивания согласно настоящему изобретению катушка 20 с воздушным сердечником является полой, что означает, что катушка 20 с воздушным сердечником не имеет железного сердечника. Два концевых вывода 201 катушки 20 с воздушным сердечником могут выходить с передней и задней сторон железного ярма 30.
Размеры железного ярма 30 будут описаны со ссылками на фиг. 1-3. Четыре участка железного ярма 30 имеют одинаковую толщину. Во-первых, большая часть магнитного потока от катушки 20 с воздушным сердечником распределяется по периметру эквивалентного соленоида (т.е. катушки 20 с воздушным сердечником). Во-вторых, как показал конечно-элементный анализ при допущении, что толщина стопки листов в железном ярме 30 приблизительно равна диаметру эквивалентного соленоида, примерно 0,7 общего магнитного потока может попадать в железное ярмо 30. Соответственно толщина δ, участка ярма может быть вычислена по уравнению 1:
где rIN обозначает внутренний радиус катушки 20 с воздушным сердечником, p обозначает радиальную толщину катушки 20 с воздушным сердечником (т.е. е внешний радиус минус внутренний радиус); B - плотность магнитного потока, которая задана как B=,4T, а ϕ обозначает общий магнитный поток, создаваемый катушкой 20 с воздушным сердечником.
В том случае, если толщина участка ярма превышает вычисленное значение, требование магнитного экранирования может быть удовлетворено. В частности, может быть определено превышение для облегчения крепления участка ярма соединительными компонентами.
Общий магнитный поток ϕ получают из уравнения 2:
где w обозначает количество витков в катушке 20 с воздушным сердечником; k-коэффициент магнитного усиления, который обычно равен k=0,06, I - ток через катушку 20 с воздушным сердечником; а L - индуктивность, создаваемых катушкой 20 с воздушным сердечником, возбуждаемой без магнитного экранирования. L - получают из уравнения 3:
где h - высота реактора.
Длина нижнего участка 302 ярма равна длине верхнего участка 301 ярма. Длина lUPPER верхнего участка 301 ярма выражается как:
где γSIDE -расчетное изоляционное расстояние для бокового участка ярма; и
Высота первого бокового участка 303 ярма равна высоте второго бокового участка 304 ярма. Высоты lSIDE первого бокового участка 303 ярма и второго бокового участка 304 ярма выражаются как:
где γUPPER - расчетное изоляционное расстояние для верхнего участка 301 ярма, а γSLOWER обозначает расчетное изоляционное расстояние для нижнего участка 302 ярма.
Конкретнее, изоляционные расстояния определяются номинальным напряжением реактора. Расчетное первичное напряжение реактора составляет в общем 110 кВ, 66 кВ или 35 кВ, а расчетное вторичное напряжение реактора всегда составляет 35 кВ. Например, наивысшее значение первичного напряжения, т.е. 110 кВ, может соответствовать изоляционному расстоянию 80 мм, а вторичное напряжение, т.е. 35 кВ, может соответствовать изоляционному расстоянию 60 мм. По сравнению с обычным расстоянием 440 мм достигается значительное уменьшение размера, приводящее к значительному сокращению затрат.
Поперечное сечение железного ярма 30, т.е. поперечное сечение проводимости магнитного потока, обычно является прямоугольным. Также возможно, чтобы по меньшей мере один из стержней ярма имел дугообразное вертикальное поперечное сечение. Здесь, например, верхний участок 301 ярма может иметь дугообразное вертикальное поперечное сечение, которое выгнуто в сторону от катушки 20 с воздушным сердечником. В этом примере дугообразная форма имеет две половины, которые являются зеркальными отражениями друг друга относительно ее центральной линии. Другими словами, участок ярма, имеющий такое дугообразное поперечное сечение, имеет толщину, увеличивающуюся с обеих сторон по направлению к середине.
Конкретнее, так как железное ярмо 30 состоит из листов кремнистой стали с высокой магнитной проницаемостью и поскольку участок ярма имеет утолщенный средний участок, его магнитное сопротивление в определенной степени уменьшается. Более того, так как большая часть магнитного потока проходит через средний участок участка ярма, утолщение этого среднего участка может достигать уравновешивания магнитного потока, обеспечивая более равномерное прохождение магнитного потока по всему железному ярму 30, что может предотвращать такие проблемы, как нагрев локального участка железного ярма 30 из-за избыточного прохождения магнитного потока через него.
Как показано на фиг. 4, реактор заземления нейтрали со структурой усиления намагничивания согласно настоящему изобретению дополнительно включает в себя крепежный каркас 40, который зажимает и закрепляет железное ярмо 30 во избежание его ненадежной установки и падения из-за шума или вибрации, создаваемой во время работы реактора. Крепежный каркас 40 представляет собой каркас кубической формы, состоящий из нескольких крепежных пластин, и внутри крепежного каркаса 40 размещается железное ярмо 30. Крепежный каркас 40 включает в себя два прямоугольных каркаса 401 и несколько соединительных пластин 402, которые соединяют два прямоугольных каркаса 401. Один из прямоугольных каркасов 401 расположен по периметру верхнего участка ярма, а другой прямоугольный каркас 401 расположен по периметру нижнего участка ярма. Соединительные пластины 402 зафиксированы в углах прямоугольных каркасов 401 для зажима первого бокового участка 303 ярма и второго бокового участка 302 ярма. Несколько усиливающих пластин 403 расположены сверху и/или снизу крепежного каркаса 40 в направлении, в котором листы в железном ярме 30 уложены друг на друга.
Здесь крепежный каркас 40 введен в основном для улучшения антивибрационных характеристик железного ярма 30. Крепежный каркас 40 может быть плотно сжат в направлении, в котором листы в верхнем стержне 301 ярма и нижнем стержне 302 ярма уложены друг на друга, в направлении толщины верхнего и нижнего стрежней и в направлении толщины первого бокового участка 303 ярма и второго бокового участка 304 ярма. Это обеспечивает повышенную эксплуатационную надежность железного ярма 30.
Железное ярмо 30 соединено с крепежным каркасом 40 с обеспечением изоляции. Каждая крепежная пластина электрически соединена с другой крепежной пластиной на одном конце и соединена с дополнительной крепежной пластиной на другом конце изолированным образом.
Конкретнее, четыре соединительные пластины 402 соединены с верхним прямоугольным каркасом с обеспечением изоляции и электрически соединены с нижним прямоугольным каркасом. Каждая сторона прямоугольного каркаса соединена с двумя другими сторонами каркаса на ее противоположных концах. Конкретнее, она электрически соединена с одной стороной каркаса на одном конце и соединена с другой стороной каркаса изолированным образом на другом конце. Согласно настоящему изобретению все металлические части в крепежном каркасе 40 заземлены только с одного конца и не включают в себя какого-либо контура короткого замыкания.
В итоге реакторы заземления нейтрали со структурой усиления намагничивания, сконструированные согласно настоящему изобретению, имеют преимущества, включающие в себя, в числе прочих, низкие затраты, меньшие потери, высокую устойчивость и хорошую надежность.
Выше представлено всего лишь несколько вариантов осуществления настоящего изобретения. Несмотря на то, что эти варианты осуществления описаны с некоторой конкретностью и с некоторыми подробностями, они не должны толковаться как ограничивающие объем настоящей заявки в каком-либо смысле. Необходимо отметить, что специалистами в данной области техники могут быть выполнены различные изменения и модификации без отклонения от идеи настоящей заявки. Соответственно, предполагается, что все такие изменения и модификации находятся в пределах объема этой заявки, который определен в приложенной формуле изобретения.
Настоящее изобретение раскрывает реактор заземления нейтрали со структурой усиления намагничивания, который включает в себя масляный бак, катушку с воздушным сердечником, расположенную внутри масляного бака и не имеющую железного сердечника, и прямоугольное железное ярмо. Четыре участка ярма последовательно соединены встык и включают в себя верхний участок ярма над катушкой с воздушным сердечником, первый боковой участок ярма с одной стороны катушки с воздушным сердечником, нижний участок ярма под катушкой с воздушным сердечником и второй боковой участок ярма с другой стороны катушки с воздушным сердечником. Центральные оси первого бокового участка ярма, второго бокового участка ярма и катушки с воздушным сердечником параллельны и лежат в одной плоскости. Центральная ось катушки с воздушным сердечником проходит через центральную точку железного ярма, а все силовые линии магнитного поля, создаваемые при возбуждении катушки с воздушным сердечником, проходят через железное ярмо. Использование железного ярма, изготовленного из листов кремнистой стали, вместо традиционного алюминиевого экранирующего цилиндра может блокировать магнитный поток от катушки и приводить к более высокому реактивному сопротивлению и свойствам магнитного усиления катушки за счет высокой магнитной проницаемости листов кремнистой стали. Поскольку катушка демонстрирует низкие потери на сопротивление и низкие потери, вызываемые вихревыми токами, она может иметь меньшее количество витков, что приводит к экономии медной проволоки и значительному сокращению затрат. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.
1. Реактор заземления нейтрали со структурой усиления намагничивания, содержащий масляный бак, катушку с воздушным сердечником, расположенную внутри масляного бака и не имеющую железного сердечника, и прямоугольное железное ярмо, которое состоит из нескольких листов ярма, которые уложены друг на друга и изготовлены из кремнистой стали, причем железное ярмо содержит четыре участка ярма равной толщины δ, получаемые из уравнения 1
, (Уравнение 1)
где В обозначает плотность магнитного потока; rIN обозначает внутренний радиус катушки с воздушным сердечником, р обозначает радиальную толщину катушки с воздушным сердечником; а ϕ обозначает общий магнитный поток, создаваемый катушкой с воздушным сердечником, который получают из уравнения 2
, (Уравнение 2)
где w обозначает количество витков в катушке с воздушным сердечником; k обозначает коэффициент магнитного усиления; I обозначает ток через катушку с воздушным сердечником; a L обозначает индуктивность, создаваемую катушкой с воздушным сердечником, возбуждаемой без магнитного экранирования, которую получают из уравнения 3
, (Уравнение 3)
где h обозначает высоту реактора, rOUT обозначает внешний радиус катушки с воздушным сердечником,
при этом четыре участка ярма последовательно соединены встык и включают в себя верхний участок ярма над катушкой с воздушным сердечником, первый боковой участок ярма с одной стороны катушки с воздушным сердечником, нижний участок ярма под катушкой с воздушным сердечником и второй боковой участок ярма с другой стороны катушки с воздушным сердечником, при этом центральные оси первого бокового участка ярма, второго бокового участка ярма и катушки с воздушным сердечником параллельны и лежат в одной плоскости, и центральная ось катушки с воздушным сердечником проходит через центральную точку железного ярма, причем все силовые линии магнитного поля, создаваемые при возбуждении катушки с воздушным сердечником, проходят через железное ярмо.
2. Реактор заземления нейтрали по п. 1, в котором длина нижнего участка ярма равна длине 
верхнего участка ярма, которую получают из уравнения 4
, (Уравнение 4)
где γSIDE обозначает расчетное изоляционное расстояние для боковых стержней ярма; причем высота первого бокового участка ярма равна высоте 
второго бокового участка ярма, которую получают из уравнения 5
, (Уравнение 5)
где γUPPER обозначает расчетное изоляционное расстояние для верхнего участка ярма, a γSLOWER обозначает расчетное изоляционное расстояние для нижнего участка ярма.
3. Реактор заземления нейтрали по п. 1, дополнительно содержащий крепежный каркас для зажима и закрепления железного ярма, причем крепежный каркас представляет собой каркас кубической формы, состоящий из крепежных пластин, с железным ярмом, размещенным в нем, при этом крепежный каркас содержит два прямоугольных каркаса и несколько соединительных пластин, соединяющих два прямоугольных каркаса, один из прямоугольных каркасов расположен по периметру верхнего участка ярма, а другой из прямоугольных каркасов расположен по периметру нижнего участка ярма, соединительные пластины прикреплены к углам прямоугольных каркасов для зажима первого бокового участка ярма и второго бокового участка ярма.
4. Реактор заземления нейтрали по п. 3, в котором несколько усиливающих пластин расположены сверху и/или снизу крепежного каркаса в направлении, в котором листы в железном ярме уложены друг на друга.
5. Реактор заземления нейтрали по п. 3, в котором железное ярмо соединено с крепежным каркасом с обеспечением изоляции.
6. Реактор заземления нейтрали по п. 3, в котором каждая крепежная пластина электрически соединена с другой крепежной пластиной на одном конце и соединена с дополнительной крепежной пластиной с обеспечением изоляции на другом конце.
| Способ оптического увеличения размеров изображения на рентгеновском экране | 1960 |
|
SU135180A1 |
| CN 204904990 U, 23.12.2015 | |||
| CN 104485207 B, 25.08.2017 (формула) | |||
| CN 204066967 U, 31.12.2014 | |||
| US 4485368 A1, 27.11.1984 | |||
| ДУГОГАСЯЩИЙ РЕАКТОР С РЕГУЛИРУЕМЫМ МАГНИТНЫМ ЗАЗОРОМ "РДМР" | 2008 |
|
RU2392683C1 |
