CN109346324A - 一种具有多层防爆结构的低压并联电容器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有多层防爆结构的低压并联电容器,包括矩形壳、位于矩形壳内部的电容器芯总成、壳盖、两个引出端子,电容器芯总成包括两个并联设置的电容器芯组,矩形壳的内部设有位于两个电容器芯组之间的多层防爆结构,多层防爆结构包括两个绝缘板、位于两个绝缘板之间的防爆组件,绝缘板的尾端设有L形连接板,防爆组件包括导电板、两个呈对称设置的固定板,所述导电板包括V形中间段、分别设置在中间段两端的平直段、设置在平直段末端的余留段,固定板包括与平直段固定连接的平板段、紧贴中间段一侧的倾斜段、与通孔相适配的钩部。该具有多层防爆结构的低压并联电容器的防爆效果好,防爆动作及时,安全性高。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有多层防爆结构的低压并联电容器,属于电容器技术领域。
背景技术
并联电容器,原称移相电容器。主要用于补偿电力系统感性负荷的无功功率,以提高功率因数,改善电压质量,降低线路损耗。变电站装设并联电容器是改善电压质量和降低电能损耗的有效措施。
并联电容器内部的多个电容器芯都是采用并联设置的,电容器芯是由金属化薄膜经过卷绕、喷金制成。并联电容器在使用过程中,如果因为过温、过压导致金属化薄膜发生大规模击穿或自愈,则会产生大量的气体,这会使得电容器壳内部的气压显著增大,导致电容器发生鼓肚变形,严重时则发生爆炸。
目前采用断电式防爆结构来对电容器进行防爆,例如公开号为CN204178930U公开的“断电防爆型电容器”,利用电容器壳内部气压增高导致封盖顶起将拉断机构断开,致使电容芯发生断电,从而电容器及时断电不工作,避免爆炸。上述拉断机构通常设置为带有缺口的铜片或铜丝。上述电容器通常适用于额定电压在220V以下电压,对于额定电压250V以上的电容器,由于额定电流(通常大于7.2A)较大,必须采用多个铜片或铜丝才能满足用电需求,但是多个铜片或铜丝不易被拉断;在鼓胀发生时,拉断机构不能够及时进行防爆动作,存在安全风险;随着额定电流越大,所需的铜片或铜丝数量越多,所述拉断机构也就越不易拉断,导致防爆动作迟滞。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足,提供了一种具有多层防爆结构的低压并联电容器,具体技术方案如下:
一种具有多层防爆结构的低压并联电容器,包括矩形壳、位于矩形壳内部的电容器芯总成、壳盖、两个引出端子,所述电容器芯总成包括两个并联设置的电容器芯组,所述电容器芯组由多个并联设置的电容器芯构成,所述矩形壳的内部填充有将电容器芯总成完全包裹的绝缘料,所述电容器芯总成设置有两个与引出端子相适配的引线,所述引出端子与引线电连接,所述矩形壳的内部设置有位于两个电容器芯组之间的多层防爆结构,所述多层防爆结构包括两个绝缘板、位于两个绝缘板之间的防爆组件,所述绝缘板的尾端设置有L形连接板,所述连接板的横部与绝缘板的尾端固定连接,所述连接板的竖部与矩形壳的内壁固定连接;所述防爆组件包括导电板、两个呈对称设置的固定板,所述导电板包括V形中间段、分别设置在中间段两端的平直段、设置在平直段末端的余留段,所述中间段的中央设置有通孔,所述平直段与绝缘板的首端固定连接,所述平直段与中间段交界部位的两侧分别设置有V形缺口;所述固定板包括与平直段固定连接的平板段、紧贴中间段一侧的倾斜段、与通孔相适配的钩部,所述倾斜段设置在平板段和钩部之间;所述导电板与引出端子串联连接。
作为上述技术方案的改进,所述导电板由多层导电片叠加构成。
作为上述技术方案的改进,所述倾斜段为等腰梯形结构,所述倾斜段的小端与钩部连接为一体。
作为上述技术方案的改进,所述通孔在平面的投影为矩形。
作为上述技术方案的改进,所述矩形壳的内部还设置有用来固定电容器芯组的固定套,所述固定套包括与矩形壳内壁相适配的套体,所述电容器芯组设置在套体的内部,所述套体与矩形壳内壁固定连接,所述套体的下端固设有用来支撑电容器芯组的支撑板,所述套体的内壁固设有抵着电容器芯组侧壁的挡板,所述套体的上端固设有多个向下倾斜的弹性板,所述弹性板均设置在套体的内部,所述弹性板的下端抵着电容器芯组的上端。
作为上述技术方案的改进,所述弹性板与套体之间的夹角为锐角。
作为上述技术方案的改进,所述套体与矩形壳的内壁之间为间隙配合。
作为上述技术方案的改进,所述绝缘料是电容器蜡、绝缘油中的一种。
本发明的有益效果:
所述具有多层防爆结构的低压并联电容器的防爆效果好,防爆动作及时,安全性高,实施效果好。
附图说明
图1为本发明所述具有多层防爆结构的低压并联电容器结构示意图;
图2为本发明所述多层防爆结构的结构示意图(侧视状态);
图3为本发明所述多层防爆结构的结构示意图(俯视状态);
图4为本发明所述导电板的结构示意图;
图5为本发明所述导电板的结构示意图(俯视状态);
图6为本发明所述固定板的结构示意图;
图7为本发明所述固定板的结构示意图(仰视状态);
图8为本发明所述固定套的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
如图1~7所示,所述具有多层防爆结构的低压并联电容器,包括矩形壳10、位于矩形壳10内部的电容器芯总成、壳盖30、两个引出端子40,所述电容器芯总成包括两个并联设置的电容器芯组21,所述电容器芯组21由多个并联设置的电容器芯构成,所述矩形壳10的内部填充有将电容器芯总成完全包裹的绝缘料50,所述绝缘料50是电容器蜡、绝缘油中的一种;所述电容器芯总成设置有两个与引出端子40相适配的引线,所述引出端子40与引线电连接;所述矩形壳10的内部设置有位于两个电容器芯组21之间的多层防爆结构70,所述多层防爆结构70包括两个绝缘板71、位于两个绝缘板71之间的防爆组件72,所述绝缘板71的尾端设置有L形连接板73,所述连接板73的横部与绝缘板71的尾端固定连接,所述连接板73的竖部与矩形壳10的内壁固定连接;所述防爆组件72包括导电板721、两个呈对称设置的固定板722,所述导电板721包括V形中间段7211、分别设置在中间段7211两端的平直段7212、设置在平直段7212末端的余留段7213,所述中间段7211的中央设置有通孔72111,所述平直段7212与绝缘板71的首端固定连接,所述平直段7212与中间段7211交界部位的两侧分别设置有V形缺口7214;所述固定板722包括与平直段7212固定连接的平板段7221、紧贴中间段7211一侧的倾斜段7222、与通孔72111相适配的钩部7223,所述倾斜段7222设置在平板段7221和钩部7223之间;所述导电板721与引出端子40串联连接。
在本实施例中,为保证固定结构的固定强度;所述连接板73的竖部与矩形壳10的内壁之间采用铆接来固定连接,所述平板段7221、平直段7212、绝缘板71的首端三者之间通过铆接来固定连接,所述连接板73的横部与绝缘板71的尾端通过铆接来固定连接。
所述导电板721由多层导电片叠加构成,这使得导电板721能够承受更大的电流冲击。将多层导电片叠加后再冲孔、弯折制成导电板721。所述导电片可采用导电性高且质地较软的紫铜制成。所述固定板722采用不易发生变形的高强度金属,如钢板制成;可将钢板经过裁切、弯折制成固定板722。所述钩部7223紧贴着通孔72111的孔壁。
所述多层防爆结构70位于矩形壳10的中段,当电容器芯总成内部的电容器芯因为异常产生大量的气体,矩形壳10的中段易发生鼓胀变形,因此矩形壳10的中段处会产生非常大的拉力,该拉力会拉扯两个连接板73,连接板73会带动绝缘板71和固定板722将V形中间段7211给拉直;通过将中间段7211设置为V形使得该多层防爆结构70在初期不会立即进行防爆动作。当中间段7211被拉直后,拉力继续作用,由于平直段7212和平板段7221被固定无法与绝缘板71之间产生相对位移,平直段7212和平板段7221会随着拉力的作用向远离中间段7211的方向移动。由于平直段7212与中间段7211交界部位的两侧分别设置有V形缺口7214,该V形缺口7214为薄弱处;在加上,由于钩部7223紧贴着通孔72111的孔壁,通孔72111会被拉扯变形并且该变形方向是与拉力方向一致,再加上通孔72111是在两个缺口7214的中间,这使得两个缺口7214之间的那部分区域会受到变形通孔72111产生的冲击、挤压力,这使得导电板721易在两个相对于设置的缺口7214处发生断裂。例如,对所述多层防爆结构70进行拉力试验,直接在两个连接板73处施加相对设置的拉力,那么在25.8公斤以上的拉力下所述导电板721会被拉断;如果直接对导电板721的两端施加相对设置的拉力,那么则需要36.3公斤以上的拉力才能将导电板721拉断;也就是说,通过设置固定板722和通孔72111,使得导电板721在相对较小的拉力下即可被拉断,如此,即使导电板721由多层导电片叠加构成,也能够保证所述多层防爆结构70的防爆动作及时,避免防爆动作迟滞造成的安全风险。
其中,所述倾斜段7222为等腰梯形结构,所述倾斜段7222的小端与钩部7223连接为一体。这使得受力点都集中在钩部7223,有利于钩部7223发力将通孔72111拉变形。所述通孔72111在平面的投影为矩形,该结构的通孔72111易被拉变形。
如图8所示,所述矩形壳10的内部还设置有用来固定电容器芯组21的固定套60,所述固定套60包括与矩形壳10内壁相适配的套体61,所述电容器芯组21设置在套体61的内部,所述套体61与矩形壳10内壁固定连接,所述套体61的下端固设有用来支撑电容器芯组21的支撑板62,所述套体61的内壁固设有抵着电容器芯组21侧壁的挡板63,所述套体61的上端固设有多个向下倾斜的弹性板64,所述弹性板64均设置在套体61的内部,所述弹性板64的下端抵着电容器芯组21的上端。
先安装最下面那个固定套60,然后安装最下面那个电容器芯组21;其次安装多层防爆结构70,再安装最上面那个固定套60、最上面那个电容器芯组21;最后填充绝缘料50,安装壳盖30,即完成低压并联电容器的组装。
所述固定套60先塞入到矩形壳10的内部,将固定套60与矩形壳10的内壁之间采用胶黏剂固定连接。然后将电容器芯组21从套体61的上端塞进到套体61的内部,在塞入电容器芯组21时,由于所述弹性板64与套体61之间的夹角为锐角,这使得电容器芯组21在塞入套体61的过程中,所述弹性板64与套体61之间的夹角变小,即弹性板64被挤压;当电容器芯组21被完全塞入到套体61的内部,所述弹性板64在弹力的作用下回到原位,弹性板64的下端正好抵着电容器芯组21的上端,在支撑板62和弹性板64的束缚下,避免电容器芯组21上下移动。所述挡板63能够限定电容器芯组21与矩形壳10内壁之间的间距。在固定套60的固定下,所述电容器芯组21与矩形壳10内壁之间存在足够的空间,使得绝缘料50能够将电容器芯组21给包裹。即使在后续,所述矩形壳10发生鼓胀变形,从而带动套体61也随之发生鼓胀变形,由于固定套60与电容器芯组21之间不是固接,因此避免电容器芯组21的侧壁被扯破,避免电容器芯组21提前失效。
进一步地,为方便安装套体61;所述套体61与矩形壳10的内壁之间为间隙配合。
在上述实施例中,所述具有多层防爆结构的低压并联电容器的防爆效果好,安全性高;所述多层防爆结构70即使在7.2A以上的大电流下仍然能够保持足够的灵敏性,不会发生防爆动作迟滞,实施效果好。随着额定电流的增大,可通过增加导电片的数量,同时再调整通孔72111的孔径以及缺口7214的尺寸。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种具有多层防爆结构的低压并联电容器,包括矩形壳(10)、位于矩形壳(10)内部的电容器芯总成、壳盖(30)、两个引出端子(40),所述电容器芯总成包括两个并联设置的电容器芯组(21),所述电容器芯组(21)由多个并联设置的电容器芯构成,所述矩形壳(10)的内部填充有将电容器芯总成完全包裹的绝缘料(50),所述电容器芯总成设置有两个与引出端子(40)相适配的引线,所述引出端子(40)与引线电连接,其特征在于:所述矩形壳(10)的内部设置有位于两个电容器芯组(21)之间的多层防爆结构(70),所述多层防爆结构(70)包括两个绝缘板(71)、位于两个绝缘板(71)之间的防爆组件(72),所述绝缘板(71)的尾端设置有L形连接板(73),所述连接板(73)的横部与绝缘板(71)的尾端固定连接,所述连接板(73)的竖部与矩形壳(10)的内壁固定连接;所述防爆组件(72)包括导电板(721)、两个呈对称设置的固定板(722),所述导电板(721)包括V形中间段(7211)、分别设置在中间段(7211)两端的平直段(7212)、设置在平直段(7212)末端的余留段(7213),所述中间段(7211)的中央设置有通孔(72111),所述平直段(7212)与绝缘板(71)的首端固定连接,所述平直段(7212)与中间段(7211)交界部位的两侧分别设置有V形缺口(7214);所述固定板(722)包括与平直段(7212)固定连接的平板段(7221)、紧贴中间段(7211)一侧的倾斜段(7222)、与通孔(72111)相适配的钩部(7223),所述倾斜段(7222)设置在平板段(7221)和钩部(7223)之间;所述导电板(721)与引出端子(40)串联连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有多层防爆结构的低压并联电容器,其特征在于:所述导电板(721)由多层导电片叠加构成。
3.根据权利要求1所述的一种具有多层防爆结构的低压并联电容器,其特征在于:所述倾斜段(7222)为等腰梯形结构,所述倾斜段(7222)的小端与钩部(7223)连接为一体。
4.根据权利要求1所述的一种具有多层防爆结构的低压并联电容器,其特征在于:所述通孔(72111)在平面的投影为矩形。
5.根据权利要求1所述的一种具有多层防爆结构的低压并联电容器,其特征在于:所述矩形壳(10)的内部还设置有用来固定电容器芯组(21)的固定套(60),所述固定套(60)包括与矩形壳(10)内壁相适配的套体(61),所述电容器芯组(21)设置在套体(61)的内部,所述套体(61)与矩形壳(10)内壁固定连接,所述套体(61)的下端固设有用来支撑电容器芯组(21)的支撑板(62),所述套体(61)的内壁固设有抵着电容器芯组(21)侧壁的挡板(63),所述套体(61)的上端固设有多个向下倾斜的弹性板(64),所述弹性板(64)均设置在套体(61)的内部,所述弹性板(64)的下端抵着电容器芯组(21)的上端。
6.根据权利要求5所述的一种具有多层防爆结构的低压并联电容器,其特征在于:所述弹性板(64)与套体(61)之间的夹角为锐角。
7.根据权利要求5所述的一种具有多层防爆结构的低压并联电容器,其特征在于:所述套体(61)与矩形壳(10)的内壁之间为间隙配合。
8.根据权利要求1所述的一种具有多层防爆结构的低压并联电容器,其特征在于:所述绝缘料(50)是电容器蜡、绝缘油中的一种。
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