高通风密度强迫冷却式列供变压器和电抗器柜
阅读：531发布：2020-05-12
专利汇可以提供高通风密度强迫冷却式列供变压器和电抗器柜专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 具体涉及高通 风 密度 强迫冷却式列供 变压器 和电抗器柜，属于列车设备技术领域，所要解决的技术问题是提供一种生产的德国柏林调车 机车 BR1004(AZ-LoK)所需的列供变压器和电抗器柜，采用的方案为：电抗器和变压器安装于柜体的内部，柜体上设置有输入 接口 和输出接口；电抗器的上端板和下端板平行设置，多个圆形的中心撑板平行设置于上端板和下端板之间，多个梳状 齿条 沿中心撑板呈环形均匀排布，梳状齿条的齿内缠绕有线圈；变压器的两组多层式绕组线圈对称绕制于 铁 芯的两侧柱铁上，多层式绕组线圈的一次侧线圈左绕向，二次侧线圈右绕向；本发明可以实现列供变压、第三轨 电流 平波、DCDC充电。，下面是高通风密度强迫冷却式列供变压器和电抗器柜专利的具体信息内容。
1.高通风密度强迫冷却式列供变压器和电抗器柜，其特征在于，包括：电抗器、变压器和柜体，所述电抗器和变压器安装于所述柜体的内部，所述柜体上设置有输入接口（20）和输出接口（21）；
所述电抗器包括：中心撑板（10）、上端板（2）、下端板、线圈（4）、绝缘杆（8）、线圈撑条（9）和梳状齿条，所述上端板（2）和下端板平行设置，多个圆形的所述中心撑板（10）平行设置于所述上端板（2）和下端板之间，多个所述梳状齿条沿所述中心撑板（10）呈环形排布，所述梳状齿条的上端与所述上端板（2）卡接，所述梳状齿条的下端与所述下端板卡接，所述梳状齿条的齿内缠绕有所述线圈（4），所述梳状齿条排布的环形为四层，所述梳状齿条排布的环形之间设置有多个所述绝缘杆（8）或者线圈撑条（9），所述绝缘杆（8）的两端分别与所述上端板（2）和下端板连接；所述梳状齿条包括梳状撑条一（12）、梳状撑条二（13）、梳状撑条三（14）、梳状撑条四（15）和梳状撑条五（16），第一层环形包括四个梳状撑条一（12）和两个所述梳状撑条二（13），第二层环形包括六个所述梳状撑条三（14），第三层环形包括六个所述梳状撑条四（15），第四层环形包括六个所述梳状撑条五（16）；
所述变压器包括：铁芯（23）、多层式绕组线圈（24）、挡风板（25）、夹件（26）、拉杆（28）和环氧浇注层（33），所述铁芯（23）为竖直设置的方形结构，两组所述多层式绕组线圈（24）对称绕制于所述铁芯（23）的两侧柱铁上，所述多层式绕组线圈（24）的上方和下方分别设置有所述夹件（26），所述多层式绕组线圈（24）的外侧竖直设置有多根所述拉杆（28），所述拉杆（28）的上端、下端分别与相应的所述夹件（26）固定，所述多层式绕组线圈（24）的外侧还设置有所述挡风板（25），所述挡风板（25）与所述夹件（26）固定，所述多层式绕组线圈（24）外部设置有所述环氧浇注层（33）；所述多层式绕组线圈（24）包括一次侧线圈（30）和二次侧线圈（31），所述一次侧线圈（30）左绕向，所述一次侧线圈（30）绕制33层，33层所述一次侧线圈（30）中间竖直设置有环形的第一风道（38），所述一次侧线圈（30）外部竖直设置有环形的第二风道（39），所述第二风道（39）外设置有所述二次侧线圈（31），所述二次侧线圈（31）右绕向，所述二次侧线圈（31）绕制3层，3层所述二次侧线圈（31）内部竖直设置有环形的第三风道（40）。
2.根据权利要求1所述的高通风密度强迫冷却式列供变压器和电抗器柜，其特征在于，所述柜体包括：立柱（41）、横梁（42）、斜梁（43）、进风口（44）、百叶窗（45）、出风口（46）、风机、吊耳（47）、外接头（54）和侧部钢板（55），所述柜体为底部呈船形的长方体结构，所述柜体由若干根所述立柱（41）、横梁（42）和斜梁（43）焊接而成，所述柜体的一端为所述进风口（44），进风口（44）采用百叶窗（45）结构，所述柜体的另一端为出风口（46），所述出风口（46）处固定有若干个所述风机，所述柜体的两端分别固定有两个所述吊耳（47），所述吊耳（47）用于将所述柜体悬挂在机车的底部；所述柜体的两侧可拆卸固定有所述侧部钢板（55），用于防护所述柜体，其中一侧的侧部钢板（55）上设置有十八个所述外接头（54），所述外接头（54）用于与机车的列供系统电源输出连接。
3.根据权利要求2所述的高通风密度强迫冷却式列供变压器和电抗器柜，其特征在于，所述梳状撑条一（12）、梳状撑条二（13）、梳状撑条三（14）、梳状撑条四（15）和梳状撑条五（16）的长度均为794mm，所述梳状撑条一（12）、梳状撑条二（13）、梳状撑条三（14）、梳状撑条四（15）和梳状撑条五（16）的齿数均为31个，所述梳状撑条一（12）、梳状撑条三（14）、梳状撑条四（15）和梳状撑条五（16）的齿间距均为16mm、齿宽为7.5mm，所述梳状撑条二（13）的齿间距均为17mm、齿宽为6.5mm。
4.根据权利要求3所述的高通风密度强迫冷却式列供变压器和电抗器柜，其特征在于，所述梳状撑条一和梳状撑条二的高度为67mm，所述梳状撑条三高度为47mm，所述梳状撑条四高度为42mm，所述梳状撑条五高度为57.5mm。
5.根据权利要求4所述的高通风密度强迫冷却式列供变压器和电抗器柜，其特征在于，所述一次侧线圈（30）采用铝箔绕制，所述二次侧线圈（31）采用漆包铝芯扁线绕制。
6.根据权利要求5所述的高通风密度强迫冷却式列供变压器和电抗器柜，其特征在于，所述立柱（41）采用厚度为4mm的U型钢板，所述立柱（41）由三个侧边依次垂直设置围成所述U型结构，所述立柱（41）的U型结构中三个侧边的宽度依次为30mm、45 mm和30mm。
7.根据权利要求6所述的高通风密度强迫冷却式列供变压器和电抗器柜，其特征在于，所述横梁（42）采用厚度为4mm的C型钢板，所述横梁（42）由五个侧边依次垂直设置围成所述C型结构，所述横梁（42）的C型结构中五侧边的宽度依次为25 mm、45 mm、90 mm、45 mm和25 mm。
8.根据权利要求7所述的高通风密度强迫冷却式列供变压器和电抗器柜，其特征在于，所述百叶窗（45）包括横百叶（49）、竖百叶（50）、加强梁（51）和接地螺母（52），多个所述横百叶（49）和多个所述竖百叶（50）垂直固定，所述百叶窗（45）的周围设置有所述加强梁（51），所述横百叶（49）、竖百叶（50）的端部与所述加强梁（51）固定，所述加强梁（51）上设置有所述接地螺母（52），所述百叶窗（45）上可拆卸固定有钢丝网。
高通风密度强迫冷却式列供变压器和电抗器柜
技术领域
背景技术
[0002] 新型混合动力“火车头”学术名称叫“调车机车”，完全按照TSI（欧洲铁路互联互通规范）标准与德国铁路网EBA入网要求设计，使用“第三轨+内燃+锂电池”混合动力电传动方式，整车轮周最大功率750kw，最高时速100公里。该型车可在德国干线铁路网、TEN路段及柏林市轻轨线路上运行，主要用于铁路施工现场的物流供应、试验和工程牵引等。也可作为无旅客编组车辆及其他车辆的牵引机车。
[0003] （1）机车运行的环境要求为：海拔高度：≤1400m；
相对湿度：-25℃～+55℃；
存储环境温度范围：-40℃～+75℃；
工作环境温度范围：≤75；
年平均相对湿度：≤95；
月平均相对湿度：需满足EN60721-3-5中5F3的要求；
污染等级：T3（根据EN50125-1的环境条件分级）；
温度等级：5K3（根据EN60721-3-5的环境条件分级）；
气候等级：5Z1（根据EN60721-3-5的环境条件分级）；
低气压：月平均最大相对湿度99M（月平均最低温度为25℃）；
安装方式：车下安装。
相对湿度：-25℃～+55℃；
存储环境温度范围：-40℃～+75℃；
工作环境温度范围：≤75；
年平均相对湿度：≤95；
月平均相对湿度：需满足EN60721-3-5中5F3的要求；
污染等级：T3（根据EN50125-1的环境条件分级）；
温度等级：5K3（根据EN60721-3-5的环境条件分级）；
气候等级：5Z1（根据EN60721-3-5的环境条件分级）；
低气压：月平均最大相对湿度99M（月平均最低温度为25℃）；
安装方式：车下安装。
[0004] （2）机车的主要信息为：机车型号 BR1004
使用区域，国家 欧洲，德国
轴式 Bo'Bo'
机车最高运行速度（自牵引、牵引车辆、被牵引无火回送时） 100km/h
柴油发电机组供电模式： 600kW
牵引蓄电池供电模式： 150kW
柴油发电机组和牵引蓄电池混合动力供电模式： 750kW
第三轨供电供电模式： 750kW
柴油发电机组供电模式： 180kN
牵引蓄电池供电模式： 117kN
柴油发电机组和牵引蓄电池混合动力供电模式： 180kN
第三轨供电供电模式： 180kN
电制动方式 再生制动轮周电制动功率 200kW（仅牵引蓄电池工作时有效）最大再生制动力 60kN
轨距 1435mm
轮径（新轮/磨耗轮） 860mm/780mm
轴重 16t
运用寿命 不小于32年
年运行距离 30000公里
年运行时间 平均每年3000个发动机运行小时
为了机车正常运转，需要为机车提供专用的变压器、电抗器，实现调车机车变压，且需要保证变压器、电抗器的安装和使用方便。
使用区域，国家 欧洲，德国
轴式 Bo'Bo'
机车最高运行速度（自牵引、牵引车辆、被牵引无火回送时） 100km/h
柴油发电机组供电模式： 600kW
牵引蓄电池供电模式： 150kW
柴油发电机组和牵引蓄电池混合动力供电模式： 750kW
第三轨供电供电模式： 750kW
柴油发电机组供电模式： 180kN
牵引蓄电池供电模式： 117kN
柴油发电机组和牵引蓄电池混合动力供电模式： 180kN
第三轨供电供电模式： 180kN
电制动方式 再生制动轮周电制动功率 200kW（仅牵引蓄电池工作时有效）最大再生制动力 60kN
轨距 1435mm
轮径（新轮/磨耗轮） 860mm/780mm
轴重 16t
运用寿命 不小于32年
年运行距离 30000公里
年运行时间 平均每年3000个发动机运行小时
为了机车正常运转，需要为机车提供专用的变压器、电抗器，实现调车机车变压，且需要保证变压器、电抗器的安装和使用方便。
发明内容
[0005] 本发明克服了现有技术存在的不足，提供了高通风密度强迫冷却式列供变压器和电抗器柜，专为德国柏林调车机车BR1004(AZ-LoK)列供变压器＆电抗器柜设计的变压器和电抗器柜，可以实现列供变压、第三轨电流平波、DCDC充电。
[0006] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：高通风密度强迫冷却式列供变压器和电抗器柜，包括：电抗器、变压器和柜体，所述电抗器和变压器安装于所述柜体的内部，所述柜体上设置有输入接口和输出接口，所述柜体外部还设置有控制箱；所述电抗器包括：中心撑板、上端板、下端板、线圈、绝缘杆、线圈撑条和梳状齿条，所述上端板和下端板平行设置，多个圆形的所述中心撑板平行设置于所述上端板和下端板之间，多个所述梳状齿条沿所述中心撑板呈环形排布，所述梳状齿条的上端与所述上端板卡接，所述梳状齿条的下端与所述下端板卡接，所述梳状齿条的齿内缠绕有所述线圈，所述梳状齿条排布的环形为多层，所述梳状齿条排布的环形之间设置有多个所述绝缘杆或者线圈撑条，所述绝缘杆的两端分别与所述上端板和下端板连接；
所述梳状齿条包括梳状撑条一、梳状撑条二、梳状撑条三、梳状撑条四和梳状撑条五，所述梳状齿条排布的环形为四层，第一层环形即最内层包括四个梳状撑条一和两个所述梳状撑条二，第二层环形包括六个所述梳状撑条三，第三层环形包括六个所述梳状撑条四，第四层环形包括六个所述梳状撑条五。
所述梳状齿条包括梳状撑条一、梳状撑条二、梳状撑条三、梳状撑条四和梳状撑条五，所述梳状齿条排布的环形为四层，第一层环形即最内层包括四个梳状撑条一和两个所述梳状撑条二，第二层环形包括六个所述梳状撑条三，第三层环形包括六个所述梳状撑条四，第四层环形包括六个所述梳状撑条五。
[0007] 所述梳状撑条一、梳状撑条二、梳状撑条三、梳状撑条四和梳状撑条五的长度均为794mm，所述梳状撑条一、梳状撑条二、梳状撑条三、梳状撑条四和梳状撑条五的齿数均为31个，所述梳状撑条一、梳状撑条三、梳状撑条四和梳状撑条五的齿间距均为16mm、齿宽为
7.5mm，所述梳状撑条二的齿间距均为17mm、齿宽为6.5mm。
7.5mm，所述梳状撑条二的齿间距均为17mm、齿宽为6.5mm。
[0008] 所述梳状撑条一和梳状撑条二的高度为67mm，所述梳状撑条三高度为47mm，所述梳状撑条四高度为42mm，所述梳状撑条五高度为57.5mm。
[0009] 所述梳状撑条一、梳状撑条二朝向所述电抗器轴心的一侧设置有与所述中心撑板相卡接的凹槽，所述中心撑板的宽度为18mm，所述凹槽的宽度为18mm，深度为5mm。
[0010] 所述梳状撑条三和梳状撑条五朝向所述电抗器轴心的一侧设置有宽度为54.5mm的凹槽。
[0011] 每一层的所述梳状撑条环形均匀分布，不属于同一层的所述梳状撑条交错设置或者同一直线设置均可。
[0012] 第二层六个所述梳状撑条和第三层的六个所述梳状撑条分别设置于同一直线上，第四层的六个所述梳状撑条与第三层的六个所述梳状撑条交错设置。
[0013] 每一层所述梳状齿条排布而成的环形上设置有两层所述线圈，上述两层所述线圈之间固定有0.5mm二苯醚板，所述线圈共计八层。
[0014] 所述线圈二层、三层之间及六层、七层之间采用多个所述绝缘杆间隔，一般采用六个所述绝缘杆，六个所述绝缘杆环形均匀分布。
[0015] 所述线圈包括线圈起头和线圈完头，所述线圈起头和线圈完头贯穿所述上端板，所述线圈起头和线圈完头用于连接于外部设备。
[0016] 所述电抗器的外侧还设置有风道盖板和风道绝缘板。
[0018] 所述上端板上设置有温控探头安装孔及温控杆盖板。
[0019] 所述上端板上固定有引线固定支架，用于固定所述线圈起头和线圈完头。
[0021] 所述上端板和下端板上均固定有若干个底托。
[0023] 所述齿的宽度为其平行所述梳状撑条长度方向的尺寸。
[0024] 电抗器相关技术要求：1）额定数据：输入电压500V、电流为700A、电感量为5mH；
2）外型尺寸：长*宽*高 570*1000(±2)*634；
3）安装尺寸：452±1*875±1（4-14*24）（对角线984±2）；
418±1/427±1*847.5±2（4-14*24）；
4）引线起头完头焊接时，对未焊接部分用湿石棉布进行保护；
5）引出线绝缘方法：用0.05*25NOMEX纸带半叠包1mm，用0.5*25硅橡胶自粘带6531半叠包2层再用0.19×20玻璃布胶带半叠包2层，直线部分增加0.09*20云母带半叠包1层，拐角处可用0.05*25NOMEX纸整形；
6）线圈完头通过引线固定支架再焊接到引线排上，引线通过固定支架的部分用0.19×
20玻璃布胶带包扎，使引线在固定支架内牢靠不松动；
7）线圈起完头与引线铝排采用铆焊连接，焊接牢固；
8）底角安装尺寸可通过调节无铝排侧底托与屏蔽之间的底托垫板并满足尺寸要求；
9）整体真空浸漆；端板及底托上的丝孔浸漆前做好防护，浸漆后清理防护物。
2）外型尺寸：长*宽*高 570*1000(±2)*634；
3）安装尺寸：452±1*875±1（4-14*24）（对角线984±2）；
418±1/427±1*847.5±2（4-14*24）；
4）引线起头完头焊接时，对未焊接部分用湿石棉布进行保护；
5）引出线绝缘方法：用0.05*25NOMEX纸带半叠包1mm，用0.5*25硅橡胶自粘带6531半叠包2层再用0.19×20玻璃布胶带半叠包2层，直线部分增加0.09*20云母带半叠包1层，拐角处可用0.05*25NOMEX纸整形；
6）线圈完头通过引线固定支架再焊接到引线排上，引线通过固定支架的部分用0.19×
20玻璃布胶带包扎，使引线在固定支架内牢靠不松动；
7）线圈起完头与引线铝排采用铆焊连接，焊接牢固；
8）底角安装尺寸可通过调节无铝排侧底托与屏蔽之间的底托垫板并满足尺寸要求；
9）整体真空浸漆；端板及底托上的丝孔浸漆前做好防护，浸漆后清理防护物。
[0025] 线圈相关技术要求：1）线圈为H级，所有材料必须为H级及以上；另外，所有材料必须符合欧标EN45545的阻燃、防火、环保要求；
2）线圈为连续式，左绕向，线圈每层中间进行标准换位；导线每次升层的同时走S弯，次一层空出首饼；
3）线圈起头长275mm，完头长590mm，起完头从折弯处到出上端板10mm处，用0.05*
25NOMEX纸T410半叠包1mm厚，用0.5*25硅橡胶自粘带6531半叠包2层，再用0.19*20玻璃布胶带半叠包2层；
4）线圈没有隔断的层间垫0.5mm二苯醚板一层；
5）导线S弯处先半叠包一层0.05*25NOMEX纸，再半叠包一层0.19*20玻璃布胶带；
6）上下端板棱边倒角R2一侧朝外。
2）线圈为连续式，左绕向，线圈每层中间进行标准换位；导线每次升层的同时走S弯，次一层空出首饼；
3）线圈起头长275mm，完头长590mm，起完头从折弯处到出上端板10mm处，用0.05*
25NOMEX纸T410半叠包1mm厚，用0.5*25硅橡胶自粘带6531半叠包2层，再用0.19*20玻璃布胶带半叠包2层；
4）线圈没有隔断的层间垫0.5mm二苯醚板一层；
5）导线S弯处先半叠包一层0.05*25NOMEX纸，再半叠包一层0.19*20玻璃布胶带；
6）上下端板棱边倒角R2一侧朝外。
[0026] 所述电抗器安装于车下柜体骨部，为底座型式。
[0027] （1）主要技术参数为：项点 单位 标准值
尺寸检查 mm 图纸
绕组电阻测量 mΩ 24,25℃,偏差≤10%
损耗确定 % ±10 %
电感测量 mH 6
绝缘电阻试验 MΩ ≥1000
端子间耐压试验 VP 6000VP，不发生匝间短路现象
单独源耐压试验 V ≥5000，无击穿、闪络现象。
（2）RAMS/LCC要求：
运用寿命：不小于32年；
年运行距离：30000公里；
年运行时间：平均每年3000个发动。
尺寸检查 mm 图纸
绕组电阻测量 mΩ 24,25℃,偏差≤10%
损耗确定 % ±10 %
电感测量 mH 6
绝缘电阻试验 MΩ ≥1000
端子间耐压试验 VP 6000VP，不发生匝间短路现象
单独源耐压试验 V ≥5000，无击穿、闪络现象。
（2）RAMS/LCC要求：
运用寿命：不小于32年；
年运行距离：30000公里；
年运行时间：平均每年3000个发动。
[0028] （3）电抗器的使用环境与机车的使用环境相同。
[0029] 所述变压器包括：铁芯、多层式绕组线圈、挡风板、夹件、拉杆和环氧浇注层，所述铁芯为竖直设置的方形结构，两组所述多层式绕组线圈对称绕制于所述铁芯的两侧柱铁上，所述多层式绕组线圈的上方和下方分别设置有所述夹件，所述多层式绕组线圈的外侧竖直设置有多根所述拉杆，所述拉杆的上端、下端分别与相应的所述夹件固定，所述多层式绕组线圈的外侧还设置有所述挡风板，所述挡风板与所述夹件固定，所述多层式绕组线圈外部设置有所述环氧浇注层；所述多层式绕组线圈包括一次侧线圈和二次侧线圈，所述一次侧线圈左绕向，所述一次侧线圈绕制33层，33层所述一次侧线圈中间竖直设置有环形的第一风道，所述一次侧线圈外竖直设置有环形的第二风道，所述第二风道外设置有所述二次侧线圈，所述二次侧线圈右绕向，所述二次侧线圈绕制3层，3层所述二次侧线圈内部竖直设置有环形的第三风道。
[0030] 所述一次侧线圈上设置有一次侧线圈起头和一次侧线圈完头，所述一次侧线圈起头设置于所述多层式绕组线圈的上部，所述一次侧线圈完头设置于所述多层式绕组线圈的下部。
[0031] 所述二次侧线圈上设置有二次侧线圈起头和二次侧线圈完头，所述二次侧线圈起头设置于所述多层式绕组线圈的上部，所述二次侧线圈完头设置于所述多层式绕组线圈的下部。
[0032] 设置于所述多层式绕组线圈下方的夹件下方固定有底托架。
[0033] 所述夹件采用水平平行设置的两根角钢，两根角钢通过若干根螺杆固定。
[0034] 一种变压器制作方法：1）所述铁芯：铁芯采用0.27mm的硅钢片叠压而成，分为轭铁和柱铁两个部分，为五线接缝，双片叠，重量为627kg。变压器铁芯上安装以机械方式相互作用的保持装置，不能悬挂吊装；
2）铁芯装配：铁芯装配分为铁芯、夹件绝缘、夹件和底托架四部分，采用拉杆和螺杆连接上述四个部分。整体采用各夹板组件，配合各支撑拉紧固定螺杆，均衡受力于底托架，通过托架的底面与柜体底部横梁进行固定安装；
3）线圈装配：装配线圈前，铁芯芯柱先用无纬带半叠包一层，再将线圈套装；
4）所述多层式绕组线圈：所述多层式绕组线圈为椭圆形层式结构，分为一次侧线圈和二次侧线圈，绕制时，一次侧线圈左绕向，二次侧线圈右绕向，二次侧线圈每层中间进行标准换位，一次侧线圈绕制33层，二次侧线圈绕制3层，各层线圈之间用绝缘纸隔开，一次侧线圈起头位置与引线铜排焊接，作为333V电压的输入，二次侧线圈的完头位置与引线铜排焊接，作为1000V电压的输出；绕制时，线圈间放置三层冷拔条，装上底托和铁氟龙管，整体进行环氧浇注；取出底托、冷拔条。冷拔条位置形成了风道，而线圈的外表面和内部间隙都被环氧树指填满，不仅起绝缘层的作用，同时可以防水、防火；
5）挡风板：挡风板安装在两组线圈外侧。挡风板是为了使进入的风顺着设定的风道流向，保证变压器的冷却通风，挡风板的高度与变压器的柜体高度相。
2）铁芯装配：铁芯装配分为铁芯、夹件绝缘、夹件和底托架四部分，采用拉杆和螺杆连接上述四个部分。整体采用各夹板组件，配合各支撑拉紧固定螺杆，均衡受力于底托架，通过托架的底面与柜体底部横梁进行固定安装；
3）线圈装配：装配线圈前，铁芯芯柱先用无纬带半叠包一层，再将线圈套装；
4）所述多层式绕组线圈：所述多层式绕组线圈为椭圆形层式结构，分为一次侧线圈和二次侧线圈，绕制时，一次侧线圈左绕向，二次侧线圈右绕向，二次侧线圈每层中间进行标准换位，一次侧线圈绕制33层，二次侧线圈绕制3层，各层线圈之间用绝缘纸隔开，一次侧线圈起头位置与引线铜排焊接，作为333V电压的输入，二次侧线圈的完头位置与引线铜排焊接，作为1000V电压的输出；绕制时，线圈间放置三层冷拔条，装上底托和铁氟龙管，整体进行环氧浇注；取出底托、冷拔条。冷拔条位置形成了风道，而线圈的外表面和内部间隙都被环氧树指填满，不仅起绝缘层的作用，同时可以防水、防火；
5）挡风板：挡风板安装在两组线圈外侧。挡风板是为了使进入的风顺着设定的风道流向，保证变压器的冷却通风，挡风板的高度与变压器的柜体高度相。
[0035] 所述一次侧线圈采用铝箔绕制，所述二次侧线圈采用漆包铝芯扁线绕制。
[0036] 所述绝缘纸采用NOMEX纸。
[0037] 所述一次侧线圈内部设置有一层冷拔条，所述二次侧线圈内部设置有一层冷拔条，所述一次侧线圈和二次侧线圈之间设置有一层冷拔条，每层冷拔条的个数为36根，36根冷拔条环形均匀分布。
[0039] 变压器的安装：变压器安装在列供变压器＆电抗器柜的一侧，采用卧式安装。
[0040] 变压器主要技术参数为：RAMS/LCC要求：
运用寿命：不小于32年；
年运行距离：30000公里；
年运行时间：平均每年3000个发动。
运用寿命：不小于32年；
年运行距离：30000公里；
年运行时间：平均每年3000个发动。
[0041] 变压器的使用环境与机车的使用环境相同所述柜体包括：立柱、横梁、斜梁、进风口、百叶窗、出风口、风机、吊耳、外接头和侧部钢板，所述柜体为底部呈船形的长方体结构，所述柜体由若干根所述立柱、横梁和斜梁焊接而成，所述柜体的一端为所述进风口，进风口采用百叶窗结构，所述柜体的另一端为出风口，所述出风口处固定有若干个所述风机，所述柜体的两端分别对称固定有两个所述吊耳，所述吊耳用于将所述柜体悬挂在机车的底部。
[0042] 所述柜体的两侧可拆卸固定有所述侧部钢板，用于防护所述柜体，其中一侧的侧部钢板上设置有十八个所述外接头，所述外接头用于与机车的列供系统电源输出连接。
[0043] 所述柜体采用18根立柱、24根横梁、2个斜梁焊接而成，焊接等级要求为CL1级。
[0044] 所述百叶窗包括横百叶、竖百叶、加强梁和接地螺母，多个所述横百叶和多个所述竖百叶垂直固定，所述百叶窗的周围设置有所述加强梁，所述横百叶、竖百叶的端部与所述加强梁固定，所述加强梁上设置有所述接地螺母。
[0045] 所述立柱采用厚度为4mm的U型钢板，所述立柱由三个侧边依次垂直设置围成所述U型结构，所述立柱的U型结构中三个侧边的宽度依次为30mm、45 mm和30mm。
[0046] 所述横梁采用厚度为4mm的C型钢板，所述横梁由五个侧边依次垂直设置围成所述C型结构，所述横梁的C型结构中各侧边的宽度依次为25 mm、45 mm、90 mm、45 mm和25 mm。所述立柱和所述横梁的结构可以保证柜体承受重量而不变形。
[0047] 所述柜体还设置有顶板，所述顶板与所述柜体的上端固定。
[0048] 所述顶板采用一整张2mm钢板制成，可以有效的防止水和灰尘进入，达到IP65的防护等级。
[0049] 所述吊耳的下部固定有三角加强板，加强所述吊耳的吊装性能。
[0050] 所述三角加强板上设置有φ34mm的圆孔，作为起吊、搬运使用。所述吊耳上设置有两个椭圆形的孔。
[0051] 所述柜体的长为2910mm、宽为1160mm、高度为722mm，所述柜体总重量为350kg，内装2kg的部件。
[0052] 所述横百叶、竖百叶采用2mm的钢板，倾斜45°均匀布置。
[0053] 所述百叶窗内可拆卸固定有钢丝网，所述钢丝网用于过滤灰尘和防尘。
[0054] 所述柜体采用螺M32的螺栓悬挂在机车的底部。
[0055] 所述斜梁上焊接有若干加强板。
[0056] 所述钢丝网与所述百叶窗通过螺栓固定，清洗时，只需要拆下百叶窗的螺栓，从而拆下钢丝网进行清洗。
[0057] 所述吊耳采用20mm和16mm的钢板焊接而成。
[0058] 所述出风口安装两台离心式风机，风机安装时是从柜体的底部往上安装的，方便拆卸。
[0059] 1、柜体的主要技术要求：1）卧式，强迫风冷；
2）零部件和元器件高度集中的功能性新型结构柜体，单位体积发热功率密度大，冷却条件要求高；
3）内部接口：18个外接头，与机车的列供系统电源输出连接；
4）外部接口要求：
4.1）安装在机车车体底架上，承受2.68t柜体重；
4.2）内部的功能与机车辅助控制系统连接，实现列供变压、第三轨平波、DCDC充电。
2）零部件和元器件高度集中的功能性新型结构柜体，单位体积发热功率密度大，冷却条件要求高；
3）内部接口：18个外接头，与机车的列供系统电源输出连接；
4）外部接口要求：
4.1）安装在机车车体底架上，承受2.68t柜体重；
4.2）内部的功能与机车辅助控制系统连接，实现列供变压、第三轨平波、DCDC充电。
[0060] 4.3）部件满足与机车的悬挂安装要求；4.4）柜体要求隔离电磁辐射；
4.5）柜体要满足200bar高压水的冲洗，并且耐清洗剂的腐蚀；
4.6）柜体内部防护要满足环境要求和清洗要求；
4.7）焊接要满足德国标准的验证要求；
4.8）结构要满足温升不超过125K。
4.5）柜体要满足200bar高压水的冲洗，并且耐清洗剂的腐蚀；
4.6）柜体内部防护要满足环境要求和清洗要求；
4.7）焊接要满足德国标准的验证要求；
4.8）结构要满足温升不超过125K。
[0061] 2、RAMS/LCC要求：运用寿命：不小于32年；
年运行距离：30000公里；
年运行时间：平均每年3000个发动。
年运行距离：30000公里；
年运行时间：平均每年3000个发动。
[0062] 列供变压器＆电抗器柜以吊挂的方式安装在机车底部。
[0063] 本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
[0064] 一、本发明设计的高通风密度强迫冷却式列供变压器和电抗器柜的结构和性能满足所述生产的德国柏林调车机车BR1004(AZ-LoK)列供变压器＆电抗器柜的需求，可以实现列供变压、第三轨电流平波、DCDC充电。
[0065] 二、本发明设计的电抗器采用连续绕制的多层圆形线圈组成，通过交错梳齿状支撑固定绝缘隔板连续绕制而成，在其横向、纵向留有风道，通风效果好，并且设计有不同尺寸、不同结构的梳状撑条一、梳状撑条二、梳状撑条三、梳状撑条四和梳状撑条五，满足机车BR1004(AZ-LoK)列供变压器＆电抗器柜专用电抗器的要求，具有第三轨电流平波、DCDC充电的作用。
[0066] 三、本发明的电抗器线圈最内层包括四个梳状撑条一和两个所述梳状撑条二，所述梳状撑条一齿间距均为16mm，梳状撑条二的齿间距均为17mm，这样设置既可以保证卡紧所述线圈，且方便线圈的缠绕，不至于线圈太紧难以换向缠绕。
[0067] 四、本发明电抗器线圈主体支撑和绕制通过整体梳状支撑固定绝缘隔板固定，并限制线圈整体各个方向窜动，采用绝缘螺杆作为绝缘支撑构件，绝缘螺杆将线圈与前后安装支撑托板安装固定为一体，并辅助性增加线圈绕制整体后机械强度。
[0068] 五、本发明设计的柜体内部可以安装2组电抗器、1件变压器，通过吊耳悬挂在机车的底部，可以专用于制造的德国柏林调车机车BR1004(AZ-LoK)列供变压器＆电抗器柜的安装柜，节省空间，方便安装、更换，进风口采用百叶窗结构，所述百叶窗采用多个所述横百叶和多个所述竖百叶垂直固定而成，不仅散热效果好，其周围设置有所述加强梁增强了整个柜体的支撑强度。
[0069] 六、本发明柜体侧部钢板上设置的十八个外接头可以用于与机车的列供系统电源输出连接，针对需要设计的高承列供柜，满足技术要求。
[0070] 七、本发明柜体采用18根立柱、24根横梁、2个斜梁焊接而成，所述立柱采用厚度为4mm的U型钢板、所述横梁采用厚度为4mm的C型钢板可以保证柜体承受重量而不变形。
[0072] 下面结合附图对本发明做进一步的说明。
[0073] 图1为本发明高通风密度强迫冷却式列供变压器和电抗器柜的结构示意图。
[0074] 图2为本发明电抗器的结构示意图。
[0075] 图3为本发明电抗器的正视图。
[0076] 图4为本发明电抗器的左视图。
[0077] 图5为本发明电抗器的附视图。
[0078] 图6为本发明电抗器线圈的A-A面剖视图。
[0079] 图7为本发明电抗器线圈的B-B面剖视图。
[0080] 图8为本发明电抗器线圈起头和线圈完头绝缘包扎结构示意图。
[0081] 图9为本发明梳状撑条一的正视图。
[0082] 图10为本发明梳状撑条二的正视图。
[0083] 图11为本发明梳状撑条三的正视图。
[0084] 图12为本发明梳状撑条四的正视图。
[0085] 图13为本发明梳状撑条五的正视图。
[0086] 图14为本发明变压器的俯视图。
[0087] 图15为本发明变压器的正视图。
[0088] 图16为本发明变压器多层式绕组线圈的俯视图。
[0089] 图17为本发明多层式绕组线圈的C-C面剖视图。
[0090] 图18为本发明柜体的内部结构示意图。
[0091] 图19为本发柜体的外部结构示意图。
[0092] 图20为本发明柜体顶板结构示意图。
[0093] 图21为本发明柜体立柱的剖视图。
[0094] 图22为本发明柜体横梁的剖视图。
[0095] 图23为本发明柜体百叶窗的结构示意图。
[0096] 图24为本发明柜体吊耳的正视图。
[0097] 图25为本发明柜体吊耳的右视图。
[0098] 图26为本发明柜体吊耳的附视图。
[0099] 图中：1为底托，2为上端板，3为风道盖板，4为线圈，5为引线固定支架，6为线圈起头，7为线圈完头，8为绝缘杆，9为线圈撑条，10为中心撑板，11为漆包铝扁线，12为梳状撑条一，13为梳状撑条二，14为梳状撑条三，15为梳状撑条四，16为梳状撑条五，17为纸带半叠包，18为硅橡胶自粘带半叠包，19为玻璃布胶带半叠包，20为输入接口，21为输出接口，22为控制箱，23为铁芯，24为多层式绕组线圈，25为挡风板，26为夹件，27为底托架，28为拉杆，29为螺杆，30为一次侧线圈，31为二次侧线圈，32为冷拔条，33为环氧浇注层，34为一次侧线圈起头，35为二次侧线圈起头，36为一次侧线圈完头，37为二次侧线圈完头，38为第一风道，39为第二风道，40为第三风道，41为立柱，42为横梁 ，43为斜梁，44为进风口，45为百叶窗，46为出风口，47为吊耳，48为顶板，49为横百叶，50为竖百叶，51为加强梁，52为接地螺母，53为三角加强板，54为外接头，55为侧部钢板。
具体实施方式
[0100] 以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。
[0101] 高通风密度强迫冷却式列供变压器和电抗器柜，包括电抗器、变压器和柜体，所述电抗器和变压器安装于所述柜体的内部，所述柜体上设置有输入接口20和输出接口21，所述柜体外部还设置有控制箱22；所述电抗器包括：中心撑板10、上端板2、下端板、线圈4、绝缘杆8、线圈撑条9和梳状齿条，所述上端板2和下端板平行设置，多个圆形的所述中心撑板10平行设置于所述上端板2和下端板之间，多个所述梳状齿条沿所述中心撑板10呈环形排布，所述梳状齿条的上端与所述上端板2卡接，所述梳状齿条的下端与所述下端板卡接，所述梳状齿条的齿内缠绕有所述线圈4，所述梳状齿条排布的环形为多层，所述梳状齿条排布的环形之间设置有多个所述绝缘杆8或者线圈撑条9，所述绝缘杆8的两端分别与所述上端板2和下端板连接；
所述梳状齿条包括梳状撑条一12、梳状撑条二13、梳状撑条三14、梳状撑条四15和梳状撑条五16，所述梳状齿条排布的环形为四层，第一层环形包括四个梳状撑条一12和两个所述梳状撑条二13，第二层环形包括六个所述梳状撑条三14，第三层环形包括六个所述梳状撑条四15，第四层环形包括六个所述梳状撑条五16。
所述梳状齿条包括梳状撑条一12、梳状撑条二13、梳状撑条三14、梳状撑条四15和梳状撑条五16，所述梳状齿条排布的环形为四层，第一层环形包括四个梳状撑条一12和两个所述梳状撑条二13，第二层环形包括六个所述梳状撑条三14，第三层环形包括六个所述梳状撑条四15，第四层环形包括六个所述梳状撑条五16。
[0102] 所述梳状撑条一12、梳状撑条二13、梳状撑条三14、梳状撑条四15和梳状撑条五16的长度均为794mm，所述梳状撑条一12、梳状撑条二13、梳状撑条三14、梳状撑条四15和梳状撑条五16的齿数均为31个，所述梳状撑条一12、梳状撑条三14、梳状撑条四15和梳状撑条五16的齿间距均为16mm、齿宽为7.5mm，所述梳状撑条二13的齿间距均为17mm、齿宽为6.5mm。
[0103] 所述梳状撑条一和梳状撑条二的高度为67mm，所述梳状撑条三高度为47mm，所述梳状撑条四高度为42mm，所述梳状撑条五高度为57.5mm。
[0104] 所述梳状撑条一12、梳状撑条二13朝向所述电抗器轴心的一侧设置有与所述中心撑板10相卡接的凹槽，所述中心撑板10的宽度为18mm，所述凹槽的宽度为18mm，深度为5mm。
[0105] 所述梳状撑条三14和梳状撑条五16朝向所述电抗器轴心的一侧设置有宽度为54.5mm的凹槽。
[0106] 每一层所述梳状齿条排布而成的环形上设置有两层所述线圈4，两层所述线圈4之间固定有0.5mm二苯醚板，所述线圈4共计八层。
[0107] 所述线圈4二层、三层之间及六层、七层之间采用多个所述绝缘杆8间隔，一般采用六个所述绝缘杆8，六个所述绝缘杆8环形均匀分布。
[0108] 所述线圈4包括线圈起头6和线圈完头7，所述线圈起头6和线圈完头7贯穿所述上端板2，所述线圈起头6和线圈完头7用于连接于外部设备。
[0109] 所述电抗器的外侧还设置有风道盖板3和风道绝缘板。
[0110] 所述线圈起头6和线圈完头7上包扎有1mm纸带半叠包17，硅橡胶自粘带半叠包18两层，玻璃布胶带半叠包19两层。
[0111] 所述上端板2上设置有温控探头安装孔及温控杆盖板。
[0112] 所述上端板2上固定有引线固定支架5，用于固定所述线圈起头6和线圈完头7。
[0114] 所述上端板2和下端板上均固定有若干个底托1。
[0115] 所述线圈4采用四根漆包铝扁线11，所述漆包铝扁线11的厚度为4mm，宽度为15mm。
[0116] 所述变压器包括：铁芯23、多层式绕组线圈24、挡风板25、夹件26、拉杆28和环氧浇注层33，所述铁芯23为竖直设置的方形结构，两组所述多层式绕组线圈24对称绕制于所述铁芯23的两侧柱铁上，所述多层式绕组线圈24的上方和下方分别设置有所述夹件26，所述多层式绕组线圈24的外侧竖直设置有多根所述拉杆28，所述拉杆28的上端、下端分别与相应的所述夹件26固定，所述多层式绕组线圈24的外侧还设置有所述挡风板25，所述挡风板25与所述夹件26固定，所述多层式绕组线圈24外部设置有所述环氧浇注层33；
所述多层式绕组线圈24包括一次侧线圈30和二次侧线圈31，所述一次侧线圈30左绕向，所述一次侧线圈30绕制33层，33层所述一次侧线圈30中间竖直设置有第一风道38，所述一次侧线圈30外竖直设置有第二风道39，所述第二风道39外设置有所述二次侧线圈31，所述二次侧线圈31右绕向，所述二次侧线圈31绕制3层，3层所述二次侧线圈31内部设置有竖直的第三风道40。
所述多层式绕组线圈24包括一次侧线圈30和二次侧线圈31，所述一次侧线圈30左绕向，所述一次侧线圈30绕制33层，33层所述一次侧线圈30中间竖直设置有第一风道38，所述一次侧线圈30外竖直设置有第二风道39，所述第二风道39外设置有所述二次侧线圈31，所述二次侧线圈31右绕向，所述二次侧线圈31绕制3层，3层所述二次侧线圈31内部设置有竖直的第三风道40。
[0117] 所述一次侧线圈30上设置有一次侧线圈起头34和一次侧线圈完头36，所述一次侧线圈起头34设置于所述多层式绕组线圈24的上部，所述一次侧线圈完头36设置于所述多层式绕组线圈24的下部。
[0118] 所述二次侧线圈31上设置有二次侧线圈起头35和二次侧线圈完头37，所述二次侧线圈起头35设置于所述多层式绕组线圈24的上部，所述二次侧线圈完头37设置于所述多层式绕组线圈24的下部。
[0119] 设置于所述多层式绕组线圈24下方的夹件26下方固定有底托架27。
[0120] 所述夹件26采用水平平行设置的两根角钢，两根角钢通过若干根螺杆29固定。
[0121] 一种变压器的制作方法：1）所述铁芯23：
铁芯23采用硅钢片叠压而成，分为轭铁和柱铁两个部分，为五线接缝，双片叠；
2）铁芯装配：
铁芯装配分为铁芯23、夹件绝缘、夹件26和底托架27四部分，采用多个拉杆28和螺杆29连接上述四个部分；
3）线圈装配：
装配线圈前，铁芯23芯柱先用无纬带半叠包一层，再将线圈套装；
4）所述多层式绕组线圈24：
所述多层式绕组线圈24为椭圆形层式结构，分为一次侧线圈30和二次侧线圈31，绕制时，一次侧线圈30左绕向，二次侧线圈31右绕向，一次侧线圈30绕制33层，二次侧线圈31绕制3层，各层线圈之间用绝缘纸隔开，一次侧线圈30起头位置与引线铜排焊接，作为333V电压的输入，二次侧线圈31的完头位置与引线铜排焊接，作为1000V电压的输出；
绕制时，线圈间放置三层冷拔条32，装上底托和铁氟龙管，整体进行环氧浇注；
然后取出底托、冷拔条32；
5）挡风板25：
挡风板25安装在两组线圈外侧。
铁芯23采用硅钢片叠压而成，分为轭铁和柱铁两个部分，为五线接缝，双片叠；
2）铁芯装配：
铁芯装配分为铁芯23、夹件绝缘、夹件26和底托架27四部分，采用多个拉杆28和螺杆29连接上述四个部分；
3）线圈装配：
装配线圈前，铁芯23芯柱先用无纬带半叠包一层，再将线圈套装；
4）所述多层式绕组线圈24：
所述多层式绕组线圈24为椭圆形层式结构，分为一次侧线圈30和二次侧线圈31，绕制时，一次侧线圈30左绕向，二次侧线圈31右绕向，一次侧线圈30绕制33层，二次侧线圈31绕制3层，各层线圈之间用绝缘纸隔开，一次侧线圈30起头位置与引线铜排焊接，作为333V电压的输入，二次侧线圈31的完头位置与引线铜排焊接，作为1000V电压的输出；
绕制时，线圈间放置三层冷拔条32，装上底托和铁氟龙管，整体进行环氧浇注；
然后取出底托、冷拔条32；
5）挡风板25：
挡风板25安装在两组线圈外侧。
[0122] 所述一次侧线圈30采用铝箔绕制，所述二次侧线圈31采用漆包铝芯扁线绕制。
[0123] 所述铁芯23采用0.27mm的硅钢片叠压而成。
[0124] 所述绝缘纸采用NOMEX纸。
[0125] 所述一次侧线圈30内部设置有一层冷拔条32，所述二次侧线圈31内部设置有一层冷拔条32，所述一次侧线圈30和二次侧线圈31之间设置有一层冷拔条32。
[0126] 每层所述冷拔条32的个数为36根，36根所述冷拔条32环形均匀分布。
[0127] 所述4）所述多层式绕组线圈24中，取出底托和冷拔条32后将多余的漆清除干净，同时对表面有缺陷部位进行修补。
[0128] 所述拉杆28采用六根。
[0129] 所述柜体包括：立柱41、横梁42、斜梁43、进风口44、百叶窗45、出风口46、风机、吊耳47、外接头54和侧部钢板55，所述柜体为底部呈船形的长方体结构，所述柜体由若干根所述立柱41、横梁42和斜梁43焊接而成，所述柜体的一端为所述进风口44，进风口44采用百叶窗45结构，所述柜体的另一端为出风口46，所述出风口46处固定有若干个所述风机，所述柜体的两端分别对称固定有两个所述吊耳47，所述吊耳47用于将所述柜体悬挂在机车的底部；所述柜体的两侧可拆卸固定有所述侧部钢板55，用于防护所述柜体，其中一侧的侧部钢板55上设置有十八个所述外接头54，所述外接头54用于与机车的列供系统电源输出连接。
[0130] 所述立柱41采用厚度为4mm的U型钢板，所述立柱41由三个侧边依次垂直设置围成所述U型结构，所述立柱41的U型结构中三个侧边的宽度依次为30mm、45 mm和30mm。
[0131] 所述横梁42采用厚度为4mm的C型钢板，所述横梁42由五个侧边依次垂直设置围成所述C型结构，所述横梁42的C型结构中五侧边的宽度依次为25 mm、45 mm、90 mm、45 mm和25 mm。
[0132] 所述百叶窗45包括横百叶49、竖百叶50、加强梁51和接地螺母52，多个所述横百叶49和多个所述竖百叶50垂直固定，所述百叶窗45的周围设置有所述加强梁51，所述横百叶
49、竖百叶50的端部与所述加强梁51固定，所述加强梁51上设置有所述接地螺母52，所述百叶窗45上可拆卸固定有钢丝网。
49、竖百叶50的端部与所述加强梁51固定，所述加强梁51上设置有所述接地螺母52，所述百叶窗45上可拆卸固定有钢丝网。
[0133] 所述横百叶49、竖百叶50采用2mm的钢板，倾斜45°均匀布置。
[0134] 所述柜体采用18根立柱41、24根横梁42、2个斜梁43焊接而成。
[0135] 所述柜体还设置有顶板48，所述顶板48与所述柜体的上端固定。
[0136] 所述顶板48采用一整张2mm钢板制成。
[0137] 所述吊耳47的下部固定有三角加强板53。
[0138] 所述柜体的长为2910mm、宽为1160mm、高度为722mm，所述柜体总重量为350kg。
[0139] 上述实施方式仅示例性说明本发明的原理及其效果，而非用于限制本发明。对于熟悉此技术的人皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改进。因此，凡举所述技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
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