CN201910623U - 阻容吸收器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及高压补偿装置。本实用新型解决了现有高压补偿装置中阻容吸收器内电容器容易被击穿的问题，提供了一种阻容吸收器，其技术方案可概括为：阻容吸收器由电阻一的一端、电阻二的一端、电阻三的一端分别与三相输入端的其中一相输入端一一对应连接，电阻一的另一端与电容一的一端连接，电容一的另一端与电容四的一端连接，电阻二的另一端与电容二的一端连接，电容二的另一端与电容四的一端连接，电阻三的另一端与电容三的一端连接，电容三的另一端与电容四的一端连接，电容四的另一端与电阻四的一端连接，电阻四的另一端与接地端连接组成。本实用新型的有益效果是，有效防止电容被击穿，适用于高压补偿装置中的阻容吸收器。

Description

阻容吸收器
技术领域
本实用新型涉及高压补偿装置，特别涉及高压补偿装置中使用的阻容吸收器。
背景技术
传统的高压无功补偿装置一般由投切开关(包括断路器或接触器)、电容器、电抗器、避雷器、放电线圈及控制器等组成，为防止该装置内部瞬间过电压冲击(主要为断路器或接触器开断产生的操作过电压)对重要电气设备的损伤，通常的做法是在靠近断路器或接触器的位置安装氧化锌避雷器(MOA)或阻容吸收器进行冲击保护，一般都是将氧化锌避雷器或阻容吸收器的输入端与被保护设备的进线端连接，氧化锌避雷器或阻容吸收器的接地端与地线连接，其中，氧化锌避雷器是具有良好保护性能的避雷器，其利用氧化锌良好的非线性伏安特性，使在正常工作电压时流过氧化锌避雷器的电流极小(微安或毫安级)；当过电压作用时，电阻急剧下降，泄放过电压的能量，达到保护的效果，这种避雷器和传统的避雷器的差异是它没有放电间隙，利用氧化锌的非线性特性起到泄流和开断的作用，氧化锌产品的优点主要在能量吸收能力强，可以用于防雷电等大电流冲击，但难点是确定暂时过电压的范围问题，既要保证在较高的操作过电压及大气过电压下安全、可靠地动作，又要保证在暂时过电压下阀片不动作，而真空接触器在关合、开断电容器、电抗器等感性负载时，容易产生截流过电压、多次重燃过电压以及三相同时开断过电压，避雷器虽然可以防雷，但单相接地时(即单相接地短路)出现的系统最高过电压，氧化锌避雷器不动作对保护真空断路器操作过电压有缺陷，会出现热崩溃甚至爆炸事故；而现有一般的阻容吸收器的电容器为干式电容器，两单元之间为0.1μF；电阻为金属无感电阻，两单元之间为100Ω，该种阻容吸收器当过电压幅值低时对电容器充电后电容两端电压也比较低，过电压幅值高时其两端电压也高，当电容器在两端电压过高时，电容器容易被击穿，自身寿命比较脆弱，而现行的组合式阻容吸收器在进行组合式改进时基本上照搬了氧化锌减半的做法，基本上也就是按相模块加上地模块等于普通阻容吸收器的模式进行配置，这种完全照搬的做法，在这里却产生了一个电容耐压上的严重问题，阻容吸收器的耐压能力一般参照GB311标准执行，以10kV为例，参考新老GB311标准的不同，电容交流1分钟耐压标准均在30～42kV左右，可是在进行三相组合式配置以后，30～42kV的耐压指的不是单个模块，而是相模块加上地模块之和，通过对上面氧化锌型产品争议的分析不难看出，其实上单个相模块就将承受整个相电压，实际使用中电容相模块耐压真实能力仅为国际标准的一半，阻容吸收器用电容为了具有强自愈功能，采用的为金属化薄膜电容器，虽然理论上执行GB11024电力电容器标准，耐压应有两倍左右裕度，但是金属化薄膜电容器并不包括在此标准中，事实上金属化薄膜电容多为电机专用，生产厂家执行标准实际为GB3667，此标准对电容超压的要求仅为1.1倍，在超压1.5倍下均耐受不到10秒钟就将出现频繁的击穿和自愈循环，根本坚持不到1分钟，这与MOA超压1.7倍以上还可以长期使用形成了鲜明的对比，耐压能力不足，阻容吸收器这种频敏设备谐波的侵害当然会变得很明显，其是盲目照搬氧化锌型产品组合化的经验，引发电容耐压不足造成的，不是主要在于谐波超标，加装间隙或其它隔离元件后产品安全了也并不是消除了谐波侵害的原因，而是因为隔离元件给电容分了压，电容两端在正常电压下的分压变小了，因此安全了，现有阻容吸收器一般由三相输入端、接地端、电阻一、电阻二、电阻三、电容一、电容二及电容三组成，其中，电阻一的一端、电阻二的一端、电阻三的一端分别与三相输入端的其中一相输入端一一对应连接，电阻一的另一端与电容一的一端连接，电容一的另一端与接地端连接，电阻二的另一端与电容二的一端连接，电容二的另一端与接地端连接，电阻三的另一端与电容三的一端连接，电容三的另一端与接地端连接。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服目前阻容吸收器内电容器容易被击穿的缺点，提供一种阻容吸收器。
本实用新型解决其技术问题，采用的技术方案是，阻容吸收器，包括三相输入端、接地端、电阻一、电阻二、电阻三、电容一、电容二及电容三，其特征在于，还包括电阻四及电容四，所述电阻一的一端、电阻二的一端、电阻三的一端分别与三相输入端的其中一相输入端一一对应连接，电阻一的另一端与电容一的一端连接，电容一的另一端与电容四的一端连接，电阻二的另一端与电容二的一端连接，电容二的另一端与电容四的一端连接，电阻三的另一端与电容三的一端连接，电容三的另一端与电容四的一端连接，电容四的另一端与电阻四的一端连接，电阻四的另一端与接地端连接。
具体的，所述电容一采用0.1μF的电容器；所述电容二采用0.1μF的电容器；所述电容三采用0.1μF的电容器；所述电容四采用0.1μF的电容器；所述电阻一为至少100欧姆的电阻；所述电阻二为至少100欧姆的电阻；所述电阻三为至少100欧姆的电阻；所述电阻四为至少100欧姆的电阻。
本实用新型的有益效果是，在高压无功补偿装置中采用上述阻容吸收器，其采用四极式接法，即电阻一、电容一、电阻二、电容二、电阻三、电容三与三相输入端连接为三极，作为一路输入，电阻四、电容四与接地端连接为一极，作为一路输出，其采用双路式RC过电压保护器能够消除分断过电压振荡，电阻一、电容一、电阻二、电容二、电阻三、电容三主要保护相间过电压，电阻四、电容四主要保护对地过电压，它既能保护相地过电压，又能保护相间过电压，对操作过电压和雷电过电压都能起到较好的保护作用，也不易使电容被击穿。
附图说明
图1为现有技术中阻容吸收器内部电路原理图；
图2为实施例的阻容吸收器内部电路原理图；
其中，R1为电阻一，C1为电容一，R2为电阻二，C2为电容二、R3为电阻三、C3为电容三，R4为电阻四，C4为电容四。
具体实施方式
下面结合附图及实施例，详细描述本实用新型的技术方案。
本实用新型所述阻容吸收器由电阻一R1的一端、电阻二R2的一端、电阻三R3的一端分别与三相输入端的其中一相输入端一一对应连接，电阻一R1的另一端与电容一C1的一端连接，电容一C1的另一端与电容四R4的一端连接，电阻二R2的另一端与电容二C2的一端连接，电容二C2的另一端与电容四C4的一端连接，电阻三R3的另一端与电容三C3的一端连接，电容三R3的另一端与电容四C4的一端连接，电容四C4的另一端与电阻四R4的一端连接，电阻四R4的另一端与接地端连接组成。
实施例
本例的电容一C1、电容二C2、电容三C3、电容四C4均为0.1μF的电容器，其电路原理图如图2。
首先将电阻一R1的一端、电阻二R2的一端、电阻三R3的一端分别与三相输入端的其中一相输入端一一对应连接，电阻一R1的另一端与电容一C1的一端连接，电容一C1的另一端与电容四C4的一端连接，电阻二R2的另一端与电容二C2的一端连接，电容二C2的另一端与电容四C4的一端连接，电阻三R3的另一端与电容三C3的一端连接，电容三C3的另一端与电容四C4的一端连接，电容四C4的另一端与电阻四R4的一端连接，电阻四R4的另一端与接地端连接组成本例所述阻容吸收器，其采用四极式接法，即电阻一R1、电容一C1、电阻二R2、电容二C2、电阻三R3、电容三C3与三相输入端连接为三极，作为一路输入，电阻四R4、电容四C4与接地端连接为一极，作为一路输出，其采用双路式RC过电压保护器能够消除分断过电压振荡，电阻一R1、电容一C1、电阻二R2、电容二C2、电阻三R3、电容三C3主要保护相间过电压，电阻四R4、电容四C4主要保护对地过电压，它既能保护相地过电压，又能保护相间过电压，对操作过电压和雷电过电压都能起到较好的保护作用，也不易使电容被击穿，其电容选值的方法为：由于操作过电压的实质是开关开端时产生的电磁能量震荡过程，而在回路中没有保护器存在时，总电容值很小，导致震荡频率(记为f)很高，而电容的引入，可以大大提高回路总电容值，降低震荡频率，最佳的效果应是降低频率正好到工频(50Hz)，基本计算公式如下：
f＝ω/2π
ω＝(1/LC-(R/2L)2)1/2
其中，f为震荡频率，ω为角频率，R为任一电阻值(电阻一R1或电阻二R2或电阻三R3或电阻四R4)，C为与R相对应的电容的电容值(电容一C1或电容二C2或电容三C3或电容四C4)，L为该电阻所在单个相模块的电感值，由于每个电路的初始L和C都不同，因此其最佳值是不可能得到的，只能依据真空接触器(断路器)大致的情况进行经验比较，根据多年运行经验，取电容0.1μF时，一般可以将频率f限制在150Hz以下，因此0.1μF就成为一个比较通用的值，理论上讲，对具体电路可以做到精确测算，但若没有精确测算，C的值选择过大将导致f太小而造成副作用；电阻选值的方法为：R所代表的电阻是一个阻尼元件，一方面对震荡频率有影响，一方面对电容器保护有利，R不应小于其临界值2(L/C)1/2，否则对降低频率不利，所以，电阻值不应小于100Ω，而R值高同样有利于保护电容本身安全，防止电容过载烧毁，一般高安全性的阻容吸收装置，都适当的增大了R的值(一般最高做到400Ω)，但是R值如果太大，将大大提高时间常数，导致暂态时间延长，不利于保护的高效性。
由于该阻容吸收器将各个相模块的耐压能力提高了一倍，使相模块单独就能达到GB311的耐压要求，同时在其它元件上做少量变动进行辅助，不再加装间隙等隔离装置，可以有效保证电容的安全运行，而放弃间隙等隔离装置，则大大提高了阻容吸收器的小电流响应性能，使该阻容吸收器在性能上远远优于氧化锌型产品。

Claims (3)

1.阻容吸收器，包括三相输入端、接地端、电阻一、电阻二、电阻三、电容一、电容二及电容三，其特征在于，还包括电阻四及电容四，所述电阻一的一端、电阻二的一端、电阻三的一端分别与三相输入端的其中一相输入端一一对应连接，电阻一的另一端与电容一的一端连接，电容一的另一端与电容四的一端连接，电阻二的另一端与电容二的一端连接，电容二的另一端与电容四的一端连接，电阻三的另一端与电容三的一端连接，电容三的另一端与电容四的一端连接，电容四的另一端与电阻四的一端连接，电阻四的另一端与接地端连接。
2.根据权利要求1所述阻容吸收器，其特征在于，所述电容一采用0.1μF的电容器；所述电容二采用0.1μF的电容器；所述电容三采用0.1μF的电容器；所述电容四采用0.1μF的电容器。
3.根据权利要求1或2所述阻容吸收器，其特征在于，所述电阻一为至少100欧姆的电阻；所述电阻二为至少100欧姆的电阻；所述电阻三为至少100欧姆的电阻；所述电阻四为至少100欧姆的电阻。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103269190A (zh) * 2013-04-02 2013-08-28 江苏富天江电子电器有限公司 空调风机用驱动直流无刷电机驱动器
CN108922756A (zh) * 2018-08-06 2018-11-30 哈尔滨理工大学 一种干式空心并联电抗器监测电路

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