[实用新型]电气化铁路AT供电自耦变压器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电气化铁路AT供电自耦变压器，属于变压器技术领域。 

背景技术

目前，随着铁路电气化技术的高速发展及高速、大功率电力机车的投入运行，世界各国已逐步采用AT供电这种比较先进的供电方式。 

AT供电方式能大大降低线路上电压损失和电能损失，输送功率大，增大了变电所间距，减少牵引变电所数量，而且能有效减小对通讯线路的干扰，广泛应用于高速铁路和重载铁路。AT供电专用自耦变压器是AT供电系统的重要设备。 

AT供电专用自耦变压器并联在接触悬挂和正馈线之间，其中性点与钢轨、保护线相连接，彼此相隔一定距离(一般间距为10～16km)。根据电气化铁路运行的特点，AT自耦变与传统的自耦变有显著的差异。相关标准要求，AT自耦变的短路阻抗(折算到27.5kV侧)可选用0.45Ω，0.9Ω，1.8Ω，通常选择0.45Ω甚至更小，这是一个远小于常规电力变压器标准的阻抗，设计和制造都相当困难，采用常规的双绕组结构很难达到该要求，而且导致成本急剧增加。 

AT自耦变目前均采用叠片式铁芯结构。传统叠片式铁芯由于磁路中存在许多气隙，加大了磁阻增加了损耗，同时剪、切、冲以及叠装等加工过程带来的损耗无法消除，片间不够紧密，降低叠片系数，增大了噪声，同时相对卷铁芯来说铁芯较重，截面填充系数低，因而成本较高。 

对于小容量配电变压器卷铁芯不需要设置油道，而对于电气化铁路专用AT自耦变，容量到达数十兆伏安，必须在铁芯内部设置散热油道以降低铁芯温升。通常叠片式铁芯是在硅钢片上扎油道扣构建油道，卷铁芯需要经过800℃左右高温退火，类似的办法无法应用于卷铁芯，通常采用拼合方案，也即分别卷绕相同结构的两半铁芯，经退火固化后，中间设置与卷绕方向垂直的油道拼合。该制造过程繁琐，两半铁芯叠积退火工艺难度大，单半分次退火则费电，成本较高，同时铁芯拼合需要专用工装设备，大吨位铁芯拼合工艺较难控制，铁芯整体性较差。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种电气化铁路AT供电自耦变压器，其铁芯制作高效简单，它空载损耗低，空载电流小，噪声小，节约材 料，能够有效均衡短路时带来的冲击力，并且抗短路能力强。 

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种电气化铁路AT供电自耦变压器，它包括铁芯和串联公共绕组，铁芯主要由内框和设置在内框外侧的外框连续卷绕而成，并且内框和外框之间设置有耐高温材料制成的油道，铁芯的横截面为圆形结构，铁芯具有两个铁芯柱，每个铁芯柱上分别设置串联公共绕组，并且该串联公共绕组为分裂式结构。 

进一步提供了一种层状分裂式结构的串联公共绕组以便降低其阻抗，所述的串联公共绕组由铁芯柱向外依次为串联绕组A、公共绕组B和串联绕组C，串联绕组A和串联绕组C相串联，并且公共绕组B和串联绕组C绕向相同，串联绕组A与串联绕组C的绕向相反。 

进一步，所述的串联绕组A、公共绕组B和串联绕组C的线圈匝数比为1:2:1。 

进一步提供了另一种层状分裂式结构的串联公共绕组以便降低其阻抗，所述的串联公共绕组由铁芯柱向外依次为公共绕组D、串联绕组E、公共绕组F和串联绕组G，串联绕组E和串联绕组G相串联，公共绕组D和公共绕组F相串联，公共绕组F和串联绕组G绕向相同，公共绕组D和串联绕组E绕向相同，串联绕组G和串联绕组E绕向相反。 

进一步，所述的公共绕组D和串联绕组E的线圈匝数相同，所述的公共绕组F和串联绕组G的线圈匝数相同。 

进一步为了与油道配合降低的拉板的温升，所述的铁芯上在油道的两端设置有拉板，所述的拉板上开有隔磁槽。 

进一步提供了一种形成油道的结构，所述的铁芯上在油道的两端设置有拉板，所述的油道由拉板的隔磁槽和设置在内框外表面的多个呈间隔状隔开的油道分隔条之间的间隙所构成。 

进一步，在铁芯的平直部分，油道分隔条呈与内框的卷绕方向相倾斜的倾斜状；在铁芯的圆角部分，油道分隔条呈与内框的卷绕方向平行的平行状。 

进一步提供了另外一种层状分裂式结构的串联公共绕组以便降低其阻抗，所述的串联公共绕组由铁芯柱向外依次为公共绕组H、串联绕组I和公共绕组J，公共绕组H和公共绕组J相串联，并且串联绕组I和公共绕组J绕向相同，公共绕组H与公共绕组J的绕向相反。