电感装置和其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及打算与多相交流电力网连接的电感装置（２７），该电感装置（２７）与所述电力网的零电压点连接。该装置包括具有感应系数（３５）且被连接在所述电力网与地电势之间的线圈，其中电感装置（２７）允许无功电流通过与可能的接地故障连接的线圈（３５）。本发明专利技术也涉及制造这种电感装置的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及打算与多相交流电力网连接的电感装置，所述电感装置与 电力网的零电压点连接。所述电感装置包括线圈并被设置成允许无功电流 通过与可能的接地故障连接的线圏。本专利技术也涉及生产这种装置的方法。
技术介绍
多相交流电力网,皮用于长距离传送电力。多相交流电力网包括至少两 个，但通常为三个的电导体，每个电导体传送交流电。交流电的相位被相 对彼此地位移开以使得它们的组合电势为零。导体连接到彼此的点被称为 零点，因为这点的电势为零。这种零点通常可在产生交流电的发电机处、在变换交流电的变换i殳备处，以及在某种情况下也在终端用户处发现。多相交流电力网出现的 一个问M所谓的接地故障，这是指电力网中 的导体之一与地短路连接。由于电力网中的非短路导体的延伸，非短路导体与地形成电容，其中电流可以在这些通常为两个的导体和地之间通过。 因此在非短路导体、地和短路导体之间形成闭合电路，其中电流可以通过 接地故障处。由于在接近故障的地面出现高电压差，这样的接地故障电流 非常危险，因此可能引起大的损害。在一些情形下，可能在导体和地之间 产生电弧，其中即使短路导体和地之间的接触结束，电流仍不断开。已知在电力网的零点和地之间连接电感装置以减少通过接地故障的 电流。这种电感装置通常包括感应系数为L的线圏。在正常操作期间， 零点的电势接近地电势，其中，没有电流或只有很小量的电流通过电感装 置。然而在接地故障期间，零点的电势有变化，使得电流通过电感装置。 在正确选择感应系数L的情况下，流过电感装置的电流与通过非短路电 导体与地之间产生的电容的电iW目同。因此在电感装置和电容器之间形成 闭合电路，其中，根据基尔霍夫定律，经过接地故障的电流被大大地减小。 优选地，这导致不再需要因接地故障期间的安全问题而关闭电力网，而电 力网可以保持工作且可以继续配送电力。另夕卜，任何电弧均被抑止，且可 以对工人没有任何危险地进行修理工作，有时甚至不需要关闭电力网。这种电感装置在日常言谈中被称为电抗器(reactor)。电感装置必须能够处理与电力网相关的高电压。因此现有技术的电感 装置通常使用油来绝缘。油与纸板或纸在一起是良好的绝缘体和良好的冷 却介质。这使得高的填充因数成为可能，即在线圏内导电材料的部分较多， 因此得到紧凑的构造。填充油的装置的一个问题是它们可能泄漏，这对环 境是有害的。因此装置必须被包含在大且密封的金属壳中，且其必须被提 供额外的安全装置。通常装置被放置在金属盘中，而所述金属盘M在防 渗液收集池上方，且所述防渗液收集池足够大，以在装置会泄漏的情况下 接收装置中所有的油，以及接收可能的雨水。如果装置乾故置在户外，雨7jC还必须被定期地清空。在某些应用中，例如在对环境干扰敏感的区域中，油的4吏用;1_被禁止 的，且在这些情况中，模制树脂(molding resin)被用作绝缘体。模制树 脂是石^t材料，在其中模制出线圏。模制树脂的一个问题是模制树脂较重 且在线圏周围需要大量树脂。另夕卜，模制树脂具有较低的热传导性，这与 具有相同尺寸的油绝缘装置相比严重地限制了线圏中的容许电力。由于模 制树脂是由有毒物质通过聚合和硬化制成的，所以在制造期间对其进行处 理也很难且花费大。
技术实现思路
根据本专利技术的第 一方面，本专利技术的一个目的是提供一种与多相交流电 力网连接的电感装置，所述电感装置与零点连接以緩和可能的接地故障， 其中所述电感装置的制造简单且便宜。这个目的通过根据权利要求1的装置来实现。该装置包括线圏，所述 线圏由包括内部导体及围绕内部导体的外部绝缘壳的柔性线缆缠绕而成。 因此线圏的制造非常筒单、便宜且快速，因为柔性线缆可以被容易地缠绕 成线圏的匝。不需要像在例如制造包括油或模制树脂的装置时那样对液体 物质进行处理，这进一步简化了制造。另外，可以以非常低的成本制造或 购买线缆。优选地，第一绝缘壳具有某种厚度以使得第一绝缘壳抵抗通过 绝缘体的放电。根据本专利技术的电感装置可以例如为电抗器，或与零点成形 器(zero point former)结合的电抗器。出于几何原因，且由于当在线圏中出现最高电压后调整的线缆的绝缘 体的厚度沿整个线缆具有相同厚度，使用线缆缠绕的线圏的填充因数相比使用油绝缘的装置要低一些。已经认识到，由于基本上更加容易冷却由线缆制造的装置，这种填充因数降低可得到平衡。因此，电感装置的总重量 及体积与现有技术的装置基本上相同，最好的情况时甚至更小。另外，由于装置是无油的，不需要用于收集泄漏的油的安全装置和密封金属容器， 这允许装置的尺寸进一步减小。根据本专利技术的装置是无油的特性也允许装 置被用在禁用有油装置的场所。同样已经表明对于使用模制树脂作为绝缘 体制造的线圏，相应优势仍然存在。因此，获得的装置的制造非常简单、 便宜且快速，且其具有与现有技术的装置同样的性能。根据一个实施例，线缆包括围绕第一绝缘壳设置的第二壳，其中第二 壳是导电的，使得线缆中的电场被消除。优选地，第二壳是金属的，例如 铜或铝。因此减小了装置中的放电和火花的风险。优选地，线缆也包括围绕第二壳设置的第三绝缘壳。根据另 一 实施例，装置还包括电功能模块和被设置成将第二壳的至少 一部分电连接到电功能模块的装置。因此，取决于第二部分连接到哪个模 块，可以实现若干不同的期望效果。才艮据一个实施例，第二壳的至少一部 分被连接到接地模块，该接地模块被设置成将第二壳的该部分的电势保持 为接近于地电势。因此，线缆的表面的电势接近于零，其中电场被非常有效地圏闭(trap)在线缆中。相反地，允许磁场无障碍地通过。由于电场 被圏闭，装置的外面大体上处于零电势，因此可以安全触摸。另夕卜，也可 以用金属制造装置的其他的、外面的部分(outerpart),在没有对电场进 行圏闭的情况下，由于火花或短路的风险，这种制造是不可能的。通过使 用金属制造装置的外面的部分，增加了装置的机械稳定性，且因为金属是 易于处理的便宜材料，所以该制造也容易实现且更便宜。对于现有4支术的 装置，线圏中的以及接近线圏的机械支撑构造必须使用绝缘的材料(例如 纸板)制造，以避免火花或短路。才艮据另 一 实施例，第二壳的至少一部分,皮^L置成形成线圏的次级绕 组，其中第二壳的该部分被连接到感应系数控制模块，所述感应系数控制 模块被设置成控制装置的感应系数。通过用第二壳形成线圏的次级绕组， 当电流流过线圏时(通过内部导体时)，在第二壳中将有电流被感应。通 过将次级绕组连接到感应系数控制模块，可以通过简单的方式控制线圈的 感应系数。因此，可以通过控制次级绕组中的电流，来改变通过形成初级 绕组的线圈的导体的电流，以使得其与电力网和地之间的容性电流一致。 因此装置可以被调整以适应不同的状况，使得接地电流非常接近零。 优选地，感应系数控制模块包括一个或多个电容器，其中电容器与次 级绕组形成电路，这增加线圏的感应系数。优选地，感应系数控制模块也 包皿设置成控制所述一个或多个电容器的开关的控制模块。或者，感应 系数控制模块可以代之包括若干线圏。因此，当接地电流改变时，可以控 制通过装置的电流。根据另一实施例，所述感应系数控制模块包括电压调节器。在接地故障期间，在电力网的无故障(non-erring)导体与地之间也形成阻性电流 分量。以前，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种打算与多相交流电力网（１）连接的电感装置（１５，２７），所述电感装置（１５，２７）连接到电力网（１）的零电压点（５），所述电感装置包括具有感应系数的线圈（１７，３５）且所述电感装置被连接在所述电力网与地电势之间，其中所述电感装置被设置成允许无功电流通过与可能的接地故障连接的所述线圈，所述电感装置的特征在于所述线圈（１７，３５）包括线缆（１９、３７、８９），所述线缆（１９、３７、８９）包括内部电导体（２１、３９）和围绕所述内部电导体设置的第一绝缘壳（２３、４１），其中所述线缆是柔性的且被缠绕成所述线圈的至少一个匝。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】SE 2005-4-21 0500901-41.一种打算与多相交流电力网(1)连接的电感装置(15，27)，所述电感装置(15，27)连接到电力网(1)的零电压点(5)，所述电感装置包括具有感应系数的线圈(17，35)且所述电感装置被连接在所述电力网与地电势之间，其中所述电感装置被设置成允许无功电流通过与可能的接地故障连接的所述线圈，所述电感装置的特征在于所述线圈(17，35)包括线缆(19、37、89)，所述线缆(19、37、89)包括内部电导体(21、39)和围绕所述内部电导体设置的第一绝缘壳(23、41)，其中所述线缆是柔性的且被缠绕成所述线圈的至少一个匝。2. 如权利要求1所述的电感装置，其特征在于所述线缆包括围绕第 一绝缘壳(41)设置的第二壳(45)，其中所述第二壳是导电的，使得电 场被圏闭在线缆(37)中。3. 如权利要求2所述的电感装置，其特征在于第二导电壳(45)是 金属的。4. 如权利要求2或3所述的电感装置，其特征在于所述电感装置包 括电功能才莫块(51， 52， 53),以及净皮i殳置成将第二壳(45)的至少一部 分电连接到所述电功能才莫块的装置(49)。5. 如权利要求4所述的电感装置，其特征在于所述第二壳的至少一 部分(67， 69) ^Li更置成形成线圏(35)的次级绕组，其中所述第二壳的 这个部分与感应系数控制模块(52， 53 )连接，所述感应系数控制才莫块(52, 53)被设置成控制所述电感装置的感应系数。6. 如权利要求5所述的电感装置，其特征在于所述感应系数控制模 块包括电压调节器(61)。7. 如权利要求2-6中任一项所述的电感装置，其特征在于所述线缆的 第二壳(45)被分割成至少两个电气分离的部分(65, 67, 69)。8. 如在前的任何权利要求所述的电感装置，其特征在于所述电感装 置包括支撑构造(75， 87)，所述支撑构造(75, 87)包括限定内部空间(77, 88)的内部表面(卯)，且所述线缆在所述内部空间中被缠绕成所 述线圏，其中通过所述使线缆向所述内部表面努力弄直自身，所述线缆 (37, 89),皮保持固定在所述内部空间中。9. 如权利要求8所述的电感装置，其特征在于所述线缆被缠绕以使 得所述线缆的至少一个匝靠着所述支撑构造的内部表面(77， 89)被支撑 且被所述支撑构造的内部表面(77， 89)保持弯曲。10. 如权利要求8或9所述的电感装置，其特征在于线圏包括所述线 缆的至少两个匝(83， 85),其中一个匝(83)相比第二个匝(85)具有 更大的周长且被设置成包围第二个匝(85),其中所述线圏从外面开始向 内缠绕，使得外部匝先于内部匝...

【专利技术属性】
技术研发人员：托尔斯滕许特，克劳斯温特，
申请(专利权)人：瑞典中立公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]