一种高压节电器 【技术领域】
本发明涉及节电装置，具体地说是一种高压节电器。
背景技术
现有技术中，变压输出接入有起停操作的负载(如机床，油田的抽油机等)时，在运行中电源会产生波动、扰动或浪涌现象，导致变压器二次系统工作不稳定，三相电有杂波出现；常规滤波方法(参见图5)尚未解决该技术问题。为了解决这一问题，一般采用安装电容组、消谐器、滤波器措施，但存在如下不足：寿命短、事故多，不安全，且高压产品少，投资大。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种能消除线损的高压节电器，实现变压输出接入有起停操作的负载时，工作不稳定。
为了实现上述目的，本发明节电器的技术方案包括：
电感器，所述电感器通过导线缠绕于变压器每三相输出端，形成铁芯式电感器；
磁铁，所述磁铁设于每一电感器外侧；
延时电容器，所述延时电容器通过导线与每一电感器串联。
所述延时电容器结构包括：两个电极片；两个电极片间夹绝缘纸；电极片外加设延时极片；所述电极片、绝缘纸及延时极片通过电容填充材料封装于壳体内。
所述电容填充材料，按重量百分比计，选用二氧化锆5-20％，三氧化二铝5-20％，余量为环氧树脂，混合而成。
所述电极片选取铝箔片；所述延时极片采用纳米纯铁；所述壳体采用金属材料。
本发明具有如下优点：
1.本发明为LC校正电路，采用本发明能强化电感磁场强度，采用纳米晶纯铁材料进行延时，使三相电可实现无杂波操作，以达工作稳定之目的。
2.本发明采用具有延时功能的纳米晶纯铁材料作为延时极片，起到了延时作用，进而对电源进行校正，它可使电源中尖峰、浪涌等杂波被滤除，消除了线损现象。
3.本发明适用范围广，防爆防火，无安全隐患；使用寿命8年以上，使用安全可靠性能好。
4.具有节电特点。采用本发明不用接入电源，以感应材料(如：电感器)为基础，利用无源电磁矫正原理，将本发明安装在各变压器出线回路中，通过提高功率因数、降低谐波畸变、减轻肌肤效应和降低阻抗等作用，对企业用电环境污染进行治理，以达到节电的目的(节电率达5％以上)。
【附图说明】
图1为本发明结构示意图。
图2为图1中延时电容结构示意图。
图3为本发明一个实施例的理想波形。
图4为采用本发明前的污染波形。
图5为现有技术中常规滤波方法。
【具体实施方式】
实施例1
如图1、2所示，本发明结构包括：
电感器，在变压器每一相输出端7缠绕1.2-2米(如1.5米)长的导线3形成铁芯式电感器；
磁铁6，选用三片，依次设于每一电感器外侧；
延时电容器1，通过导线3与每一电感器串联。
其中：延时电容器1结构包括：以两个铝箔片作为电极片13(本实施例铝箔片尺寸50×280mm)；其间夹绝缘纸14，用于缘绝(本实施例所述绝缘纸可采用一张厚为0.2mm的透明胶质)；两个电极片13外加设纳米纯铁延时极片12，用于延时(采用纳米晶纯铁材料)，延时极片12通过导线3与每一电感器串联；所述电极片13、绝缘纸14及延时极片12通过电容填充材料4封装于壳体5内；所述壳体5采用铝合金外壳；8是变压器输出端，标号为7的一端为本发明输出端，接感性负载(如电动机等)。
所述电容填充材料4：按重量百分比计，选用二氧化锆10％，三氧化二铝10％，余量环氧树脂(本发明一个实施例总计为1KG)混合而成。
本发明工作原理如下：
本发明整体构成LC校正电路，用于电源校正。有电流通过时，其导线形成电感器，与电感磁场(50HZ)交变同形偶合，将50HZ振荡的是波的振幅放大，由于磁铁的加入，使铁芯电感器磁滞现象减速少，强化了电感磁场强度；延时电容器通过纳米晶纯铁材料进行延时，使电源中尖峰、浪涌等杂波被滤除，以达工作稳定之目的。
安装本发明高压节电器时，以末端变压器为单元，将产品导线缠绕在变压器出线或回路电缆表面，不接入电力系统，利用导线产生的周期变化的磁场，将其能量放大，并耦合到供用电系统中，逐步达到节电效果(节电率达5％以上)。
安装前后的诣波奇变对比情况参见图3-4。其中：图3为本实施例的理想波形，图4表示采用本发明前污染波形。相比之下，采用本发明后诣波奇变前诣波从43变为38，奇变玄消除10％。
在同等工况条件下(6000V，1600千瓦高压鼓风机同等阀门开度)的能耗对比，即安装节电器前后相同阀门开度(一)用电量情况下如图5所示(横坐标为日期，纵坐标为电量(千瓦/小时)及阀门开度(百分比)数量级数据)。图5中含有两组数据线，位于上方的是能耗情况，以千瓦/小时为单位，转换成数量级表示，位于下方的是阀门开度，百分比为单位，再转换成数量级表示；其中点折线均为实测数据，实线均为趋势线(可通过实测数据的最高点和最低点差值除以最高点得出电耗的下降趋势百分值，还可以采用各实点相加后除以点数再减去最高值的加权平均值法或点乘积开点次方的几何法求出)。结果表明：电耗有下降，但阀门开度基本稳定。
本发明采用纳米晶纯铁材料作为延时极片，延时极片自身所具有滞后特性(由于纳米晶纯铁材料具有电磁涡流大、矫顽力大的特点，电磁感应不是马上消失)，使电源周期有一段延迟时间。
本实施例所述延时极片可采用平均晶粒为55～120nm纳米晶纯铁材料，实验表明：平均晶粒为70nm纳米晶纯铁材料地延时极片可延30秒。
其中：纳米晶纯铁材料的制备，可选择普通工业金属材料(如纯铁)，按如下步骤操作：1)热轧；2)高温退火，温度在γ区，即940-950℃范围内，时间为0.5-2小时；3)深度冷轧，冷轧变形度为90％以上，获得纳米晶金属材料。本实施例具体操作参数如下：
1.热轧：选择普通工业金属材料如普通工业纯铁，将所述纯铁轧到4毫米厚；
2.热处理：高温退火，高温至γ区，即940℃，保持1小时；
3.冷轧：将4毫米厚纯铁材料冷轧到0.8毫米，其冷轧变形按长度计算为98％，即获得纳米晶纯铁材料。
本实施例可做出[(0.8-1.0)×74mm×任意长]的纳米晶纯铁，通过X射线和透射电镜分析，本发明晶粒已达到纳米尺度范围，晶粒度测试结果见表1。
表1为实施例1晶粒度测试结果
晶粒度* 测试方法 测试单位 77～92nm X射线 中国科学院固体物理研究所 22.5～49.6nm X射线 中国科学院金属研究所 ～50nm 透射电镜 东北大学
其中：*扣除了样品中残余应力效应。
纳米晶纯铁材料本身有防腐性，其防腐性能高于纯铁材料10倍。
本发明技术参数
电流条件：交流电；
运行电压：110V～10KV；
环境温度：-60℃～+75℃；
相对湿度：≤95％(+60℃时)；
最大负荷承载200KW；
外型尺寸(厘米)：30×20×10；
净重：5(Kg)。
实施例2
与实施例1不同之处在于：
所述电容填充材料，按重量百分比计，选用二氧化锆20％，三氧化二铝5％，余量为环氧树脂，混合而成(总重量为1kg)；效果同上。